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JP7702072B2 - Tetracarboxylic dianhydride, carbonyl compound, polyimide precursor resin, and polyimide - Google Patents
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Tetracarboxylic dianhydride, carbonyl compound, polyimide precursor resin, and polyimide Download PDF

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Description

本発明は、テトラカルボン酸二無水物、カルボニル化合物、ポリイミド前駆体樹脂並びにポリイミドに関する。 The present invention relates to tetracarboxylic dianhydrides, carbonyl compounds, polyimide precursor resins, and polyimides.

一般に、テトラカルボン酸二無水物は、ポリイミド樹脂を製造するための原料やエポキシ硬化剤等に有用である。このようなテトラカルボン酸二無水物の中でも、電子機器分野等に用いられるポリイミド樹脂の原料としては、ピロメリット酸二無水物等の芳香族系のテトラカルボン酸二無水物が主に用いられてきた。そして、このような芳香族系のテトラカルボン酸二無水物を用いて得られるポリイミドとしては、例えば、従来から宇宙・航空用途などの先端産業に欠かせない素材として、東レ・デュポン社から販売されているポリイミド(商品名「カプトン」)が広く知られている。しかしながら、従来の芳香族系のテトラカルボン酸二無水物を用いて得られるポリイミドは、耐熱性の点において優れた物性を有するものの、着色(黄色~褐色)があり、透明性が必要とされる光学用途等に使用できるものではなかった。 In general, tetracarboxylic dianhydrides are useful as raw materials for producing polyimide resins and epoxy curing agents. Among these tetracarboxylic dianhydrides, aromatic tetracarboxylic dianhydrides such as pyromellitic dianhydride have been mainly used as raw materials for polyimide resins used in the electronics field. As a polyimide obtained using such aromatic tetracarboxylic dianhydrides, for example, polyimide (trade name "Kapton") sold by DuPont Toray Co., Ltd., which has been an indispensable material for cutting-edge industries such as aerospace and aviation applications, is widely known. However, although polyimides obtained using conventional aromatic tetracarboxylic dianhydrides have excellent physical properties in terms of heat resistance, they are colored (yellow to brown) and cannot be used for optical applications requiring transparency.

このような状況の下、光学用途等に使用可能なポリイミドを製造するために、光透過性の観点から、種々の脂肪族系のテトラカルボン酸二無水物の研究が進められてきた。なお、このような脂肪族系のテトラカルボン酸二無水物は、従来、それを用いてポリイミドを製造した場合に、耐熱性の点で必ずしも十分なものとすることができなかったことから、近年では、高度な水準の耐熱性を有するポリイミドを製造することが可能となるような脂肪族系のテトラカルボン酸二無水物の研究が進められている。そして、このような脂肪族系のテトラカルボン酸二無水物として、例えば、国際公開第2018/147373号(特許文献1)においては、5,5’-ビ-2-ノルボルネン-5,5’,6,6’-テトラカルボン酸-5,5’,6,6’-二無水物(以下、場合により「BNBDA」と称する)のエンド/エキソ型の立体構造を有する立体異性体及びその鏡像体(エキソ/エンド型の立体構造を有する立体異性体)と、エンド/エンド型の立体構造を有する立体異性体とからなる化合物であって、それらの立体異性体の総量に対してエンド/エンド型の立体構造を有する立体異性体の含有割合が特定の範囲にあるテトラカルボン酸二無水物等が開示されている。 Under these circumstances, research has been conducted into various aliphatic tetracarboxylic dianhydrides from the viewpoint of light transmittance in order to produce polyimides that can be used for optical applications. However, since such aliphatic tetracarboxylic dianhydrides have not always provided sufficient heat resistance when used to produce polyimides, research has been conducted in recent years into aliphatic tetracarboxylic dianhydrides that can produce polyimides with a high level of heat resistance. As such aliphatic tetracarboxylic acid dianhydrides, for example, WO 2018/147373 (Patent Document 1) discloses a tetracarboxylic acid dianhydride that is a compound consisting of a stereoisomer having an endo/exo type stereostructure of 5,5'-bi-2-norbornene-5,5',6,6'-tetracarboxylic acid-5,5',6,6'-dianhydride (hereinafter sometimes referred to as "BNBDA") and its enantiomer (stereoisomer having an exo/endo type stereoisomer), and a stereoisomer having an endo/endo type stereoisomer, in which the content ratio of the stereoisomer having an endo/endo type stereoisomer to the total amount of these stereoisomers is within a specific range.

国際公開第2018/147373号International Publication No. 2018/147373

上記特許文献1に記載のようなテトラカルボン酸二無水物は、脂肪族系のテトラカルボン酸二無水物でありながら、高い水準の耐熱性を有するポリイミドを製造することが可能なものであった。なお、このような脂肪族系のテトラカルボン酸二無水物の分野においては、用途等に応じて、更に高い水準の耐熱性を発揮させることが可能となるようなポリイミドを製造可能なテトラカルボン酸二無水物の出現が望まれている。 The tetracarboxylic dianhydride described in the above Patent Document 1 is an aliphatic tetracarboxylic dianhydride, but it is possible to produce polyimides having a high level of heat resistance. In the field of such aliphatic tetracarboxylic dianhydrides, there is a demand for the emergence of tetracarboxylic dianhydrides that can produce polyimides that can exhibit even higher levels of heat resistance depending on the application, etc.

本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、より高度な水準の耐熱性を有するポリイミドを製造するための原料モノマーとして使用することが可能であり、しかもポリイミドを製造するための原料モノマーとして使用した場合に重合反応性をより向上させることも可能なテトラカルボン酸二無水物、前記テトラカルボン酸二無水物を効率よく製造するために用いることが可能なカルボニル化合物、より高度な水準の耐熱性を有することが可能なポリイミド、前記ポリイミドを製造するために好適に利用することが可能なポリイミド前駆体樹脂を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the problems associated with the above-mentioned conventional techniques, and aims to provide a tetracarboxylic dianhydride that can be used as a raw material monomer for producing polyimides having a higher level of heat resistance and that can further improve polymerization reactivity when used as a raw material monomer for producing polyimides, a carbonyl compound that can be used to efficiently produce the tetracarboxylic dianhydride, a polyimide that can have a higher level of heat resistance, and a polyimide precursor resin that can be suitably used to produce the polyimide.

本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、下記一般式(1)で表されるエキソ/エキソ型の立体構造を有する酸二無水物(A)、並びに/又は、下記一般式(2)で表されるエンド/エキソ型の立体構造を有する化合物及びその鏡像体であるエキソ/エンド型の立体構造を有する化合物からなる群から選択される少なくとも1種の酸二無水物(B)からなり、かつ、前記酸二無水物(A)及び(B)の総量に対する前記酸二無水物(A)の含有量がモル比で30~100モル%となるようなテトラカルボン酸二無水物により、これを用いてポリイミドを製造した場合に、従来のポリイミド(例えば上記特許文献1に記載のようなポリイミド)と比較した場合においても、より高度な水準の耐熱性を有するものとすることが可能となるばかりか、ポリイミドの製造時の重合反応性をより向上させることが可能となることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive research conducted by the present inventors to achieve the above object, it was discovered that when a polyimide is produced using a tetracarboxylic dianhydride comprising an acid dianhydride (A) having an exo/exo stereostructure represented by the following general formula (1) and/or at least one acid dianhydride (B) selected from the group consisting of a compound having an endo/exo stereostructure represented by the following general formula (2) and a compound having an exo/endo stereostructure which is its mirror image, and in which the content of the acid dianhydride (A) relative to the total amount of the acid dianhydrides (A) and (B) is 30 to 100 mol % in molar ratio, it is possible to obtain a polyimide having a higher level of heat resistance than conventional polyimides (e.g., polyimides as described in Patent Document 1), and it is also possible to further improve the polymerization reactivity during the production of the polyimide, thereby completing the present invention.

すなわち、本発明は以下の態様を提供する。 That is, the present invention provides the following aspects:

[1]下記一般式(1): [1] General formula (1):

[式(1)中、Rはそれぞれ独立に水素原子及びメチル基よりなる群から選択される1種を示し、
及びRはそれぞれ独立に水素原子及びメチル基よりなる群から選択される1種を示す。]
で表されるエキソ/エキソ型の立体構造を有する酸二無水物(A)からなるテトラカルボン酸二無水物、又は、前記酸二無水物(A)並びに下記一般式(2):
In formula (1), R 1 each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom and a methyl group ;
R2 and R3 each independently represent one selected from the group consisting of a hydrogen atom and a methyl group .
or a tetracarboxylic acid dianhydride comprising an acid dianhydride (A) having an exo/exo stereostructure represented by the following general formula (2):

[式(2)中、R、R及びRはそれぞれ上記式(1)中のR、R及びRと同義である。]
で表されるエンド/エキソ型の立体構造を有する化合物及びその鏡像体であるエキソ/エンド型の立体構造を有する化合物からなる群から選択される少なくとも1種の酸二無水物(B)からなるテトラカルボン酸二無水物であり、かつ、
前記酸二無水物(A)及び(B)の総量に対する前記酸二無水物(A)の含有量がモル比で30~100モル%である、テトラカルボン酸二無水物。
[In formula (2), R 1 , R 2 and R 3 are the same as R 1 , R 2 and R 3 in formula (1), respectively.]
and a compound having an exo/endo stereostructure which is an enantiomer thereof, and
The tetracarboxylic acid dianhydride, wherein the content of the acid dianhydride (A) relative to the total amount of the acid dianhydrides (A) and (B) is 30 to 100 mol % in terms of molar ratio.

[2]下記一般式(3): [2] General formula (3):

[式(3)中、Rはそれぞれ独立に水素原子及びメチル基よりなる群から選択される1種を示し、
及びRはそれぞれ独立に水素原子及びメチル基よりなる群から選択される1種を示し、
はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数6~20のアリール基及び炭素数7~20のアラルキル基よりなる群から選択される1種を示す。]
で表されるエキソ/エキソ型の立体構造を有するカルボニル化合物(A)からなるカルボニル化合物、又は、前記カルボニル化合物(A)並びに下記一般式(4):
In formula (3), R 1 each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom and a methyl group ;
R2 and R3 each independently represent one selected from the group consisting of a hydrogen atom and a methyl group ;
Each R 4 independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms.
or a carbonyl compound comprising the carbonyl compound (A) having an exo/exo stereostructure represented by the following general formula (4):

[式(4)中、R、R、R及びRはそれぞれ上記式(3)中のR、R、R及びRと同義である。]
で表されるエンド/エキソ型の立体構造を有する化合物及びその鏡像体であるエキソ/エンド型の立体構造を有する化合物からなる群から選択される少なくとも1種のカルボニル化合物(B)からなるカルボニル化合物であり、かつ、
前記カルボニル化合物(A)及び(B)の総量に対する前記カルボニル化合物(A)の含有量がモル比で30~100モル%である、カルボニル化合物。
[In formula (4), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same as R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in formula (3) above, respectively.]
and a compound having an exo/endo stereostructure which is an enantiomer thereof, and
A carbonyl compound, wherein the content of the carbonyl compound (A) relative to the total amount of the carbonyl compounds (A) and (B) is 30 to 100 mol % in terms of molar ratio.

[3]下記一般式(5): [3] General formula (5):

[式(5)中、Rはそれぞれ独立に水素原子及びメチル基よりなる群から選択される1種を示し、
及びRはそれぞれ独立に水素原子及びメチル基よりなる群から選択される1種を示し、
は炭素数6~50のアリーレン基を示す。]
で表されるエキソ/エキソ型の立体構造を有する繰り返し単位(A)を含有するポリイミド、又は、前記繰り返し単位(A)並びに下記一般式(6):
In formula (5), R 1 each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom and a methyl group ;
R2 and R3 each independently represent one selected from the group consisting of a hydrogen atom and a methyl group ;
R 5 represents an arylene group having 6 to 50 carbon atoms.
or a polyimide containing a repeating unit (A) having an exo/exo type stereostructure represented by the following general formula (6):

[式(6)中、R、R、R及びRはそれぞれ上記式(5)中のR、R、R及びRと同義である。]
で表されるエンド/エキソ型の立体構造を有する構造単位及びその鏡像体であるエキソ/エンド型の立体構造を有する構造単位からなる群から選択される少なくとも1種の繰り返し単位(B)を含有するポリイミドであり、かつ、
前記繰り返し単位(A)及び(B)の総量に対する前記繰り返し単位(A)の含有量がモル比で30~100モル%である、ポリイミド。
[In formula (6), R 1 , R 2 , R 3 and R 5 are the same as R 1 , R 2 , R 3 and R 5 in formula (5), respectively.]
and a structural unit having an exo/endo type stereostructure which is a mirror image thereof, and at least one repeating unit (B) selected from the group consisting of a structural unit having an endo/exo type stereostructure represented by the formula :
A polyimide in which the content of the repeating unit (A) relative to the total amount of the repeating units (A) and (B) is 30 to 100 mol % in terms of molar ratio.

[4]下記一般式(7): [4] General formula (7):

[式(7)中、Rはそれぞれ独立に水素原子及びメチル基よりなる群から選択される1種を示し、
及びRはそれぞれ独立に水素原子及びメチル基よりなる群から選択される1種を示し、
は炭素数6~50のアリーレン基を示し、
はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1~6のアルキル基及び炭素数3~9のアルキルシリル基よりなる群から選択される1種を示し、
ノルボルナン環を形成する炭素原子aには*1で表される結合手及び*2で表される結合手のうちの一方が結合し、ノルボルナン環を形成する炭素原子bには*1で表される結合手及び*2で表される結合手のうちのもう一方が結合し、ノルボルナン環を形成する炭素原子cには*3で表される結合手及び*4で表される結合手のうちの一方が結合し、かつ、ノルボルナン環を形成する炭素原子dには*3で表される結合手及び*4で表される結合手のうちのもう一方が結合する。]
で表されるエキソ/エキソ型の立体構造を有する繰り返し単位(A’)を含有するポリイミド前駆体樹脂、又は、前記繰り返し単位(A’)並びに下記一般式(8):
In formula (7), R 1 each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom and a methyl group ;
R2 and R3 each independently represent one selected from the group consisting of a hydrogen atom and a methyl group ;
R5 represents an arylene group having 6 to 50 carbon atoms;
Each Y 1 independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and an alkylsilyl group having 3 to 9 carbon atoms;
One of the bonds represented by *1 and *2 is bonded to the carbon atom a forming the norbornane ring, the other of the bonds represented by *1 and *2 is bonded to the carbon atom b forming the norbornane ring, one of the bonds represented by *3 and *4 is bonded to the carbon atom c forming the norbornane ring, and the other of the bonds represented by *3 and *4 is bonded to the carbon atom d forming the norbornane ring.]
or a polyimide precursor resin containing a repeating unit ( A') having an exo/exo type stereostructure represented by the following general formula (8):

[式(8)中、R、R、R、R、Y、a~d及び*1~*4はそれぞれ上記式(7)中のR、R、R、R、Y、a~d及び*1~*4と同義である。]
で表されるエンド/エキソ型の立体構造を有する構造単位及びその鏡像体であるエキソ/エンド型の立体構造を有する構造単位からなる群から選択される少なくとも1種の繰り返し単位(B’)を含有するポリイミド前駆体樹脂であり、かつ、
前記繰り返し単位(A’)及び(B’)の総量に対する前記繰り返し単位(A’)の含有量がモル比で30~100モル%である、ポリイミド前駆体樹脂。
[In formula (8), R 1 , R 2 , R 3 , R 5 , Y 1 , a to d, and *1 to *4 are respectively defined as R 1 , R 2 , R 3 , R 5 , Y 1 , a to d, and *1 to *4 in formula (7) above.]
and a structural unit having an exo/endo type stereostructure which is a mirror image thereof, and at least one repeating unit (B') selected from the group consisting of a structural unit having an endo/exo type stereostructure represented by the formula :
The polyimide precursor resin has a molar ratio of 30 to 100 mol % based on the total amount of the repeating units (A') and (B').

なお、本願における立体異性体等の型についての表現は、一方のビシクロ環(ノルボルナン環)に注目した際に、他方のビシクロ環(ノルボルナン環)がエキソ位で結合しているか、あるいは、エンド位で結合しているかによって型の表現を分けており、例えば、上記酸二無水物(A)は、左側から見ても、右側から見ても、一方のビシクロ環のエキソ位に他方のビシクロ環が結合しているため、「エキソ/エキソ型」と表現している。 In addition, the expressions for the types of stereoisomers in this application are divided according to whether one bicyclo ring (norbornane ring) is bonded at the exo position or endo position of the other bicyclo ring (norbornane ring). For example, the above acid dianhydride (A) is expressed as an "exo/exo type" because one bicyclo ring is bonded to the exo position of the other bicyclo ring when viewed from both the left and right sides.

本発明によれば、より高度な水準の耐熱性を有するポリイミドを製造するための原料モノマーとして使用することが可能であり、しかもポリイミドを製造するための原料モノマーとして使用した場合に重合反応性をより向上させることも可能なテトラカルボン酸二無水物、前記テトラカルボン酸二無水物を効率よく製造するために用いることが可能なカルボニル化合物、より高度な水準の耐熱性を有することが可能なポリイミド、前記ポリイミドを製造するために好適に利用することが可能なポリイミド前駆体樹脂を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a tetracarboxylic dianhydride that can be used as a raw material monomer for producing polyimides having a higher level of heat resistance and that can further improve polymerization reactivity when used as a raw material monomer for producing polyimides, a carbonyl compound that can be used to efficiently produce the tetracarboxylic dianhydride, a polyimide that can have a higher level of heat resistance, and a polyimide precursor resin that can be suitably used to produce the polyimide.

以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。なお、本明細書においては、特に断らない限り、数値X及びYについて「X~Y」という表記は「X以上Y以下」を意味するものとする。かかる表記において数値Yのみに単位を付した場合には、当該単位が数値Xにも適用されるものとする。 The present invention will be described in detail below with reference to preferred embodiments thereof. In this specification, unless otherwise specified, the expression "X to Y" for numerical values X and Y means "X or more and Y or less." In such expressions, when a unit is added only to numerical value Y, the unit is also applied to numerical value X.

[テトラカルボン酸二無水物]
本発明のテトラカルボン酸二無水物は、上記一般式(1)で表されるエキソ/エキソ型の立体構造を有する酸二無水物(A)、並びに/又は、上記一般式(2)で表されるエンド/エキソ型の立体構造を有する化合物及びその鏡像体であるエキソ/エンド型の立体構造を有する化合物からなる群から選択される少なくとも1種の酸二無水物(B)からなり、かつ、前記酸二無水物(A)及び(B)の総量に対する前記酸二無水物(A)の含有量がモル比で30~100モル%であることを特徴とするものである。
[Tetracarboxylic acid dianhydride]
The tetracarboxylic acid dianhydride of the present invention is characterized in that it comprises an acid dianhydride (A) having an exo/exo stereostructure represented by the above general formula (1) and/or at least one acid dianhydride (B) selected from the group consisting of a compound having an endo/exo stereostructure represented by the above general formula (2) and a compound having an exo/endo stereostructure that is an enantiomer thereof, and that the content of the acid dianhydride (A) relative to the total amount of the acid dianhydrides (A) and (B) is 30 to 100 mol % in molar ratio.

なお、下記式(9): Note that the following formula (9):

[式(9)中のR、R及びRは、それぞれ上記式(1)中のR、R及びRと同義である。]
で表されるテトラカルボン酸二無水物には、立体異性体として、上記一般式(1)で表されるエキソ/エキソ型の立体構造を有する立体異性体A(酸二無水物(A))、上記一般式(2)で表されるエンド/エキソ型の立体構造を有する化合物及びその鏡像体であるエキソ/エンド型の立体構造を有する化合物よりなる立体異性体B(酸二無水物(B))の他、エンド/エンド型の立体構造を有する立体異性体Cが存在する。本発明のテトラカルボン酸二無水物は、そのような立体異性体A~Cのうちの、立体異性体A及び/又は立体異性体Bからなる化合物(酸二無水物)であって、立体異性体A及び立体異性体Bの総量に対する立体異性体Aの量がモル比で30~100モル%であるテトラカルボン酸二無水物である。ここにいう「立体異性体B(酸二無水物(B))」に関して、上記一般式(2)で表されるエンド/エキソ型(endo/exo型)の構造を有する立体異性体(以下、場合により、単に「立体異性体B1」と称する)及び/又はその鏡像体であるエキソ/エンド型(exo/endo型)の構造を有する立体異性体(以下、場合により、単に「立体異性体B2」と称する)は、分光学上、これらを区別することができない。そのため、上述の立体異性体の説明において、エンド/エキソ型(endo/exo型)の構造と、エキソ/エンド型(exo/endo型)の構造を同等の異性体構造を有するものと評価し、立体異性体B1及び/又は立体異性体B2からなる立体異性体を、単に「立体異性体B」と表現している。そして、本発明においては、分光学上区別することができない「前記エンド/エキソ型の立体構造を有する化合物」と、その鏡像体(鏡像異性体)である「前記エキソ/エンド型の立体構造を有する化合物」とを「酸二無水物(B)」と称する。
[R 1 , R 2 and R 3 in formula (9) are the same as R 1 , R 2 and R 3 in formula (1) above, respectively.]
The tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (1) includes, as stereoisomers, stereoisomer A (acid dianhydride (A)) having an exo/exo type stereostructure represented by the formula (1), stereoisomer B (acid dianhydride (B)) consisting of a compound having an endo/exo type stereostructure represented by the formula (2) and a compound having an exo/endo type stereostructure which is its mirror image, as well as stereoisomer C having an endo/endo type stereostructure. The tetracarboxylic dianhydride of the present invention is a compound (acid dianhydride) consisting of stereoisomer A and/or stereoisomer B among such stereoisomers A to C, in which the amount of stereoisomer A relative to the total amount of stereoisomer A and stereoisomer B is 30 to 100 mol % in molar ratio. Regarding the "stereoisomer B (acid dianhydride (B))" mentioned here, the stereoisomer having an endo/exo structure represented by the above general formula (2) (hereinafter, sometimes simply referred to as "stereoisomer B1") and/or its mirror image having an exo/endo structure (hereinafter, sometimes simply referred to as "stereoisomer B2") cannot be distinguished from each other by spectroscopy. Therefore, in the description of the stereoisomers mentioned above, the endo/exo structure and the exo/endo structure are considered to have equivalent isomeric structures, and the stereoisomer consisting of stereoisomer B1 and/or stereoisomer B2 is simply referred to as "stereoisomer B". In the present invention, the "compound having an endo/exo type stereostructure" which cannot be distinguished spectroscopically and its mirror image (enantiomer), the "compound having an exo/endo type stereostructure", are referred to as "acid dianhydride (B)".

上記一般式(1)中のRはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1~10のアルキル基、水酸基及びニトロ基よりなる群から選択される1種を示すか、あるいは、上記一般式(1)中のRのうちの同一の炭素原子に結合している2つのRは、それらが一緒になってメチリデン基を形成していてもよい。上記一般式(1)中のRとして選択され得るアルキル基は、炭素数が1~10のアルキル基である。このような炭素数が10を超えると、ポリイミドのモノマーとして用いた場合に、得られるポリイミドの耐熱性が低下する。また、このようなRとして選択され得るアルキル基の炭素数としては、ポリイミドを製造した際により高度な耐熱性が得られるという観点から、1~6であることが好ましく、1~5であることがより好ましく、1~4であることが更に好ましく、1~3であることが特に好ましい。また、このようなRとして選択され得るアルキル基は直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。 R 1 in the above general formula (1) each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a hydroxyl group, and a nitro group, or two R 1 in the above general formula (1) bonded to the same carbon atom may form a methylidene group together. The alkyl group that can be selected as R 1 in the above general formula (1) is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. If the number of carbon atoms exceeds 10, the heat resistance of the resulting polyimide decreases when used as a polyimide monomer. In addition, the number of carbon atoms of the alkyl group that can be selected as such R 1 is preferably 1 to 6, more preferably 1 to 5, even more preferably 1 to 4, and particularly preferably 1 to 3, from the viewpoint of obtaining a higher level of heat resistance when producing a polyimide. In addition, the alkyl group that can be selected as such R 1 may be linear or branched.

上記一般式(1)中の複数のRのうち、同一の炭素原子に結合している2つのRは、それらが一緒になってメチリデン基(=CH)を形成していてもよい。すなわち、上記一般式(1)中の同一の炭素原子に結合している2つのRが一緒になって、該炭素原子(ノルボルナン環構造を形成する炭素原子のうち、Rが2つ結合している炭素原子)に二重結合によりメチリデン基(メチレン基)として結合していてもよい。 Among the multiple R1s in the general formula (1), two R1s bonded to the same carbon atom may be bonded together to form a methylidene group (= CH2 ). That is, two R1s bonded to the same carbon atom in the general formula (1) may be bonded together to the carbon atom (the carbon atom to which two R1s are bonded among the carbon atoms forming the norbornane ring structure) via a double bond to form a methylidene group (methylene group).

上記一般式(1)中の複数のRとしては、ポリイミドを製造した際により高度な耐熱性が得られること、原料の入手が容易であること、精製がより容易であること、等といった観点から、それぞれ独立に、水素原子、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基であることがより好ましく、水素原子、メチル基であることが特に好ましい。また、このような式(1)中の複数のRは、それぞれ、同一のものであってもあるいは異なるものであってもよいが、精製の容易さ等の観点からは、同一のものであることが好ましい。 The multiple R 1s in the above general formula (1) are each preferably independently a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, or an isopropyl group, and particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group, from the viewpoints of obtaining a higher degree of heat resistance when producing a polyimide, of easy availability of raw materials, of easier purification, etc. Furthermore, the multiple R 1s in such formula (1) may be the same or different, but are preferably the same from the viewpoint of ease of purification, etc.

上記一般式(1)中のR及びRはそれぞれ独立に水素原子及び炭素数1~10のアルキル基よりなる群から選択される1種である。このようなR及びRとして選択され得るアルキル基の炭素数が10を超えると、ポリイミドのモノマーとして用いた場合に、得られるポリイミドの耐熱性が低下する。また、このようなR及びRとして選択され得るアルキル基としては、ポリイミドを製造した際により高度な耐熱性が得られるという観点から、1~6であることが好ましく、1~5であることがより好ましく、1~4であることが更に好ましく、1~3であることが特に好ましい。また、このようなR及びRとして選択され得るアルキル基は直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。 R 2 and R 3 in the above general formula (1) are each independently one selected from the group consisting of a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. If the number of carbon atoms of the alkyl group that can be selected as R 2 and R 3 exceeds 10, when used as a polyimide monomer, the heat resistance of the resulting polyimide decreases. In addition, the alkyl group that can be selected as R 2 and R 3 is preferably 1 to 6, more preferably 1 to 5, even more preferably 1 to 4, and particularly preferably 1 to 3, from the viewpoint of obtaining a higher degree of heat resistance when producing a polyimide. In addition, the alkyl group that can be selected as R 2 and R 3 may be linear or branched.

また、上記一般式(1)中のR及びRは、ポリイミドを製造した際により高度な耐熱性が得られること、原料の入手が容易であること、精製がより容易であること、等といった観点から、それぞれ独立に、水素原子、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基であることがより好ましく、水素原子、メチル基であることが特に好ましい。また、このような式(1)中のR及びRは、それぞれ、同一のものであってもあるいは異なるものであってもよいが、精製の容易さ等の観点からは、同一のものであることが好ましい。 From the viewpoints of obtaining a higher degree of heat resistance when the polyimide is produced, of easiness of obtaining raw materials, of easiness of purification, etc., R 2 and R 3 in the above general formula (1) are each preferably independently a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, or an isopropyl group, and are particularly preferably a hydrogen atom or a methyl group. Furthermore, R 2 and R 3 in such formula (1) may be the same or different, but from the viewpoint of easiness of purification, etc., they are preferably the same.

また、上記一般式(1)中の複数のR、R及びRは、いずれも水素原子であることが特に好ましい。このように、前記一般式(1)で表される化合物において、R、R及びRで表される置換基がいずれも水素原子である場合には、当該化合物の収率が向上する傾向にある。また、当該化合物をモノマーとしたポリイミドを製造した際に、より高度な耐熱性が得られる傾向にある。 In addition, it is particularly preferable that the plurality of R 1 , R 2 and R 3 in the general formula (1) are all hydrogen atoms. In this way, when the substituents represented by R 1 , R 2 and R 3 in the compound represented by the general formula (1) are all hydrogen atoms, the yield of the compound tends to be improved. In addition, when a polyimide is produced using the compound as a monomer, a higher degree of heat resistance tends to be obtained.

また、上記一般式(2)中、R、R及びRはそれぞれ上記一般式(1)中のR、R及びRと同義であり、その好適なものも同様である。 In addition, in the above general formula (2), R 1 , R 2 and R 3 have the same meanings as R 1 , R 2 and R 3 in the above general formula (1), and the preferred meanings thereof are also the same.

なお、酸二無水物(B)は、エンド/エキソ型の立体構造を有する化合物とエキソ/エンド型の立体構造を有する化合物とを含有し得るが、酸二無水物(B)としては一方の化合物を単独で含有するものであってもよく、あるいは、それらの双方の化合物を含有するものであってもよい。 The acid dianhydride (B) may contain a compound having an endo/exo stereostructure and a compound having an exo/endo stereostructure, but the acid dianhydride (B) may contain either one of the compounds alone, or may contain both of these compounds.

また、本発明のテトラカルボン酸二無水物は、上記酸二無水物(A)、並びに/又は、上記酸二無水物(B)からなるものであって、前記酸二無水物(A)及び(B)の総量に対する前記酸二無水物(A)の含有量がモル比で30~100モル%のものである。このような酸二無水物(A)の含有量を前記下限以上とすることで、これを利用してポリイミドを製造した場合により高度な水準の耐熱性を発現させることが可能となるばかりか、ポリイミドを重合する際のモノマーとした場合に、重合反応性をより向上させることが可能となる。 The tetracarboxylic dianhydride of the present invention is composed of the above-mentioned acid dianhydride (A) and/or the above-mentioned acid dianhydride (B), and the content of the acid dianhydride (A) relative to the total amount of the acid dianhydrides (A) and (B) is 30 to 100 mol % in terms of molar ratio. By making the content of such acid dianhydride (A) equal to or higher than the lower limit, not only can a higher level of heat resistance be achieved when a polyimide is produced using this, but also, when the polyimide is used as a monomer for polymerization, polymerization reactivity can be further improved.

さらに、このような酸二無水物(A)及び(B)の総量に対する酸二無水物(A)の含有量としては、40~100モル%であることがより好ましく、60~100モル%であることが更に好ましく、80~100モル%であることが特に好ましく、90~100モル%であることが最も好ましい。前記酸二無水物(A)の含有量が前記好適な範囲内にある場合には、それを利用してポリイミドを製造した場合に、耐熱性が更に向上する傾向にある。 Furthermore, the content of the acid dianhydride (A) relative to the total amount of the acid dianhydrides (A) and (B) is more preferably 40 to 100 mol%, even more preferably 60 to 100 mol%, particularly preferably 80 to 100 mol%, and most preferably 90 to 100 mol%. When the content of the acid dianhydride (A) is within the above-mentioned preferred range, the heat resistance tends to be further improved when a polyimide is produced using the acid dianhydride (A).

なお、このような本発明のテトラカルボン酸二無水物を製造するための方法については、後述する。 The method for producing the tetracarboxylic dianhydride of the present invention will be described later.

[カルボニル化合物]
本発明のカルボニル化合物は、上記一般式(3)で表されるエキソ/エキソ型の立体構造を有するカルボニル化合物(A)、並びに/又は、上記一般式(4)で表されるエンド/エキソ型の立体構造を有する化合物及びその鏡像体であるエキソ/エンド型の立体構造を有する化合物からなる群から選択される少なくとも1種のカルボニル化合物(B)からなり、かつ、前記カルボニル化合物(A)及び(B)の総量に対する前記カルボニル化合物(A)の含有量がモル比で30~100モル%であることを特徴とするものである。なお、カルボニル化合物に関し、前記エンド/エキソ型の立体構造を有する化合物と、その鏡像体(鏡像異性体)である前記エキソ/エンド型の立体構造を有する化合物は、分光学上区別をつけることができないため、これらを「カルボニル化合物(B)」と称する。
[Carbonyl compounds]
The carbonyl compound of the present invention is characterized in that it comprises at least one carbonyl compound (B) selected from the group consisting of a carbonyl compound (A) having an exo/exo stereostructure represented by the above general formula (3) and/or a compound having an endo/exo stereostructure represented by the above general formula (4) and a compound having an exo/endo stereostructure which is its enantiomer, and the content of the carbonyl compound (A) relative to the total amount of the carbonyl compounds (A) and (B) is 30 to 100 mol % in molar ratio. Note that, regarding the carbonyl compound, the compound having an endo/exo stereostructure and its enantiomer (enantiomer), the compound having an exo/endo stereostructure, cannot be distinguished spectroscopically, and therefore these are referred to as "carbonyl compound (B)".

このような一般式(3)中のR、R及びRは、上記一般式(1)中のR、R及びRとそれぞれ同様のものであり、その好適なものも上記一般式(1)中のR、R及びRと同様である。なお、このような一般式(3)中の複数のRは、それぞれ、同一のものであってもあるいは異なるものであってもよいが、精製の容易さ等の観点からは、同一のものであることが好ましい。更に、一般式(3)中のR及びRも、それぞれ、同一のものであってもあるいは異なるものであってもよいが、精製の容易さ等の観点からは、同一のものであることが好ましい。 R 1 , R 2 and R 3 in the general formula (3) are the same as R 1 , R 2 and R 3 in the general formula (1), respectively, and the preferred ones are the same as R 1 , R 2 and R 3 in the general formula (1). Note that the multiple R 1s in the general formula (3) may be the same or different, but are preferably the same from the viewpoint of ease of purification, etc. Furthermore, R 2 and R 3 in the general formula (3) may be the same or different, but are preferably the same from the viewpoint of ease of purification, etc.

上記一般式(3)中の複数のR、R及びRは、いずれも水素原子であることが特に好ましい。このように、前記一般式(3)で表される化合物においてR、R及びRで表される置換基がいずれも水素原子である場合には、当該化合物の収率が向上する傾向にある。また、当該化合物から酸二無水物を形成し、得られた酸二無水物をモノマーとしてポリイミドを製造した際に、より高度な耐熱性が得られる傾向にある。 It is particularly preferred that the plurality of R 1 , R 2 and R 3 in the general formula (3) are all hydrogen atoms. In this way, when the substituents represented by R 1 , R 2 and R 3 in the compound represented by the general formula (3) are all hydrogen atoms, the yield of the compound tends to be improved. In addition, when an acid dianhydride is formed from the compound and a polyimide is produced using the obtained acid dianhydride as a monomer, a higher degree of heat resistance tends to be obtained.

また、前記一般式(3)中のRとして選択され得るアルキル基は炭素数が1~10のアルキル基である。このようなアルキル基の炭素数が10を超えると、精製が困難となる。また、このような複数のRとして選択され得るアルキル基の炭素数としては、精製がより容易となるという観点から、1~5であることがより好ましく、1~3であることが更に好ましい。また、このような複数のRとして選択され得るアルキル基は直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。 Moreover, the alkyl group that can be selected as R 4 in the general formula (3) is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. If the carbon number of such an alkyl group exceeds 10, purification becomes difficult. Moreover, from the viewpoint of making purification easier, the carbon number of the alkyl group that can be selected as such multiple R 4 is more preferably 1 to 5, and even more preferably 1 to 3. Moreover, the alkyl group that can be selected as such multiple R 4 may be linear or branched.

また、前記一般式(3)中のRとして選択され得るシクロアルキル基は、炭素数が3~10のシクロアルキル基である。このようなシクロアルキル基の炭素数が10を超えると精製が困難となる。また、このような複数のRとして選択され得るシクロアルキル基の炭素数としては、精製がより容易となるという観点から、3~8であることがより好ましく、5~6であることが更に好ましい。 Moreover, the cycloalkyl group that can be selected as R 4 in the general formula (3) is a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms. If the carbon number of such a cycloalkyl group exceeds 10, purification becomes difficult. Moreover, the carbon number of the cycloalkyl group that can be selected as such a plurality of R 4s is more preferably 3 to 8, and even more preferably 5 to 6, from the viewpoint of easier purification.

さらに、前記一般式(3)中のRとして選択され得るアルケニル基は、炭素数が2~10のアルケニル基である。このようなアルケニル基の炭素数が10を超えると、精製が困難となる。また、このような複数のRとして選択され得るアルケニル基の炭素数としては、精製がより容易となるという観点から、2~5であることがより好ましく、2~3であることが更に好ましい。 Furthermore, the alkenyl group that can be selected as R 4 in the general formula (3) is an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms. If the carbon number of such an alkenyl group exceeds 10, purification becomes difficult. Moreover, the number of carbon atoms of the alkenyl group that can be selected as such multiple R 4s is more preferably 2 to 5, and even more preferably 2 to 3, from the viewpoint of easier purification.

また、前記一般式(3)中のRとして選択され得るアリール基は、炭素数が6~20のアリール基である。このようなアリール基の炭素数が20を超えると精製が困難となる。また、このような複数のRとして選択され得るアリール基の炭素数としては、精製がより容易となるという観点から、6~10であることがより好ましく、6~8であることが更に好ましい。 Moreover, the aryl group that can be selected as R 4 in the general formula (3) is an aryl group having a carbon number of 6 to 20. If the carbon number of such an aryl group exceeds 20, purification becomes difficult. Moreover, the number of carbon atoms of the aryl group that can be selected as such a plurality of R 4s is more preferably 6 to 10, and even more preferably 6 to 8, from the viewpoint of easier purification.

また、前記一般式(3)中のRとして選択され得るアラルキル基は、炭素数が7~20のアラルキル基である。このようなアラルキル基の炭素数が20を超えると精製が困難となる。また、このような複数のRとして選択され得るアラルキル基の炭素数としては、精製がより容易となるという観点から、7~10であることがより好ましく、7~9であることが更に好ましい。 Moreover, the aralkyl group that can be selected as R 4 in the general formula (3) is an aralkyl group having a carbon number of 7 to 20. If the carbon number of such an aralkyl group exceeds 20, purification becomes difficult. Moreover, the number of carbon atoms of the aralkyl group that can be selected as such a plurality of R 4s is more preferably 7 to 10, and even more preferably 7 to 9, from the viewpoint of easier purification.

さらに、前記一般式(3)中の複数のRとしては、精製がより容易となるという観点から、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル、t-ブチル、シクロヘキシル基、アリル基、フェニル基又はベンジル基であることが好ましく、メチル基、エチル基、n-プロピル基であることがより好ましく、メチル基、エチル基であることが更に好ましく、メチル基であることが特に好ましい。なお、前記一般式(3)中の複数のRは、それぞれ、同一のものであっても異なっていてもよいが、合成上の観点からは、同一のものであることがより好ましい。 Furthermore, from the viewpoint of facilitating purification, the multiple R 4s in the general formula (3) are each preferably independently a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a t-butyl group, a cyclohexyl group, an allyl group, a phenyl group, or a benzyl group, more preferably a methyl group, an ethyl group, or an n-propyl group, further preferably a methyl group or an ethyl group, and particularly preferably a methyl group. Note that the multiple R 4s in the general formula (3) may be the same or different, but from the viewpoint of synthesis, it is more preferable that they are the same.

また、一般式(4)中のR、R、R及びRはそれぞれ上記一般式(3)中のR、R、R及びRと同義であり、その好適なものも同様である。 In addition, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in the general formula (4) have the same meanings as R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in the general formula (3), respectively, and the preferred meanings thereof are also the same.

なお、カルボニル化合物(B)は、エンド/エキソ型の立体構造を有する化合物とエキソ/エンド型の立体構造を有する化合物とを含有し得るが、かかるカルボニル化合物(B)としては一方の化合物を単独で含有するものであってもよく、あるいは、それらの双方の化合物を含有するものであってもよい。 The carbonyl compound (B) may contain a compound having an endo/exo stereostructure and a compound having an exo/endo stereostructure, but the carbonyl compound (B) may contain either one of the compounds alone, or may contain both of them.

また、本発明のテトラカルボン酸二無水物は、上記カルボニル化合物(A)、並びに/又は、上記カルボニル化合物(B)からなるものであって、前記カルボニル化合物(A)及び(B)の総量に対する前記カルボニル化合物(A)の含有量がモル比で30~100モル%のものである。このようなカルボニル化合物(A)の含有量を前記下限以上とすることで、これを用いて酸無水物を製造し、それをモノマーとして利用してポリイミドを製造した場合に、より高度な水準の耐熱性を発現させることが可能となるばかりか、前記モノマーの重合反応性をより向上させることが可能となる。 The tetracarboxylic dianhydride of the present invention is composed of the carbonyl compound (A) and/or the carbonyl compound (B), and the content of the carbonyl compound (A) relative to the total amount of the carbonyl compounds (A) and (B) is 30 to 100 mol % in terms of molar ratio. By making the content of the carbonyl compound (A) equal to or higher than the lower limit, when an acid anhydride is produced using the carbonyl compound and the resulting acid anhydride is used as a monomer to produce a polyimide, not only can a higher level of heat resistance be achieved, but the polymerization reactivity of the monomer can also be further improved.

さらに、このようなカルボニル化合物(A)及び(B)の総量に対するカルボニル化合物(A)の含有量としては、40~100モル%であることがより好ましく、60~100モル%であることが更に好ましく、80~100モル%であることが特に好ましく、90~100モル%であることが最も好ましい。前記カルボニル化合物(A)の含有量が前記好適な範囲内にある場合には、これを用いて酸無水物を製造し、それをモノマーとして利用してポリイミドを製造した場合に、ポリイミドの耐熱性を更に向上させることが可能となる。 Furthermore, the content of carbonyl compound (A) relative to the total amount of carbonyl compounds (A) and (B) is more preferably 40 to 100 mol%, even more preferably 60 to 100 mol%, particularly preferably 80 to 100 mol%, and most preferably 90 to 100 mol%. When the content of carbonyl compound (A) is within the above-mentioned preferred range, when an acid anhydride is produced using this and then used as a monomer to produce a polyimide, it is possible to further improve the heat resistance of the polyimide.

(カルボニル化合物を製造するための方法)
本発明のカルボニル化合物を製造するための方法として好適に採用することが可能な方法について説明する。このようなカルボニル化合物を製造するための方法としては、特に制限されないが、例えば、パラジウム触媒及び酸化剤の存在下において、下記一般式(10):
(Method for Producing Carbonyl Compounds)
A method that can be suitably adopted as a method for producing the carbonyl compound of the present invention will be described. The method for producing such a carbonyl compound is not particularly limited, but for example, a method for producing a carbonyl compound represented by the following general formula (10):

[式中、R及びRはそれぞれ上記式(3)中のR及びRと同義である(その好適なものも同義である)。]
で表される化合物(ビニル基がエキソ位に結合したエキソ型の立体構造を有するノルボルネン系化合物:以下、場合により単に「原料化合物(I)」と称する)を、アルコール及び一酸化炭素と反応させることにより、下記一般式(11):
[In the formula, R1 and R2 are the same as R1 and R2 in the above formula (3) (the preferred values thereof are also the same).]
(a norbornene-based compound having an exo-type stereostructure in which a vinyl group is bonded to the exo position; hereinafter, sometimes simply referred to as "starting compound (I)") is reacted with an alcohol and carbon monoxide to obtain a compound represented by the following general formula (11):

[式中、R、R及びRはそれぞれ上記式(3)中のR、R及びRと同義である(その好適なものも同義である)。]
で表される化合物(なお、かかる化合物は、下記工程(2)において原料として利用されることから、以下、場合により単に「原料化合物(II)」と称する)を得る工程(1)と、
前記原料化合物(II)と、置換基を有していてもよいジシクロペンタジエンとの混合物を150℃以上の温度に加熱せしめて反応させることで、下記式(12):
[In the formula, R 1 , R 2 and R 4 have the same meanings as R 1 , R 2 and R 4 in the above formula (3) (the preferred meanings are also the same).
(Note that, since such a compound is used as a raw material in the following step (2), hereinafter, it may be simply referred to as "raw material compound (II)");
A mixture of the raw material compound (II) and optionally substituted dicyclopentadiene is heated to a temperature of 150° C. or higher to react with each other, thereby obtaining a compound represented by the following formula (12):

[式中、R、R、R及びRはそれぞれ上記式(3)中のR、R、R及びRと同義である(その好適なものも同義である)。]
で表されるエキソ/エキソ型の立体構造を有する化合物と、下記式(13):
[In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are respectively defined as R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in the above formula (3) (the preferred values thereof are also defined as above).]
and a compound having an exo/exo stereostructure represented by the following formula (13):

[式中、R、R、R及びRはそれぞれ上記式(3)中のR、R、R及びRと同義である(その好適なものも同義である)。]
で表されるエンド/エキソ型の立体構造を有する化合物及び/又はその鏡像体であるエキソ/エンド型の立体構造を有する化合物とからなるカルボニル化合物前駆体を得る工程(2)と、
パラジウム触媒及び酸化剤の存在下において、前記カルボニル化合物前駆体を、アルコール及び一酸化炭素と反応させることにより、上記カルボニル化合物(A)と上記カルボニル化合物(B)とからなるカルボニル化合物を得た後、必要に応じてカルボニル化合物(A)の含有量を調整することにより、本発明のカルボニル化合物を得る工程(3)と、
を含む方法を採用することができる。以下、工程(1)~(3)を分けて説明する。
[In the formula, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are respectively defined as R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in the above formula (3) (the preferred values thereof are also defined as above).]
and (2) obtaining a carbonyl compound precursor comprising a compound having an endo/exo stereostructure represented by the formula:
a step (3) of reacting the carbonyl compound precursor with an alcohol and carbon monoxide in the presence of a palladium catalyst and an oxidizing agent to obtain a carbonyl compound consisting of the carbonyl compound (A) and the carbonyl compound (B), and then adjusting the content of the carbonyl compound (A) as necessary to obtain the carbonyl compound of the present invention;
Hereinafter, steps (1) to (3) will be described separately.

〈工程(1)について〉
工程(1)は、原料化合物(I)を、アルコール及び一酸化炭素と反応させることにより、前記原料化合物(II)を得る工程である。
Regarding step (1):
Step (1) is a step of reacting a raw material compound (I) with an alcohol and carbon monoxide to obtain the raw material compound (II).

このような工程(1)で用いる原料化合物(I)は、上記式(10)で表されるように、ビニル基がエキソ位に結合したエキソ型の立体構造を有するノルボルネン系化合物である。このような原料化合物(I)を製造するための方法は特に制限されず、公知の方法(例えば、「Bull.Chem.Soc.Jpn.,vol.60,p.1954-p.1956(1987年)」に記載されている方法)を適宜採用することができる。なお、上記式(10)中のR及びRはそれぞれ上記式(3)中のR及びRと同義であり、その好適なものも同義である。 The raw material compound (I) used in step (1) is a norbornene-based compound having an exo-type stereostructure in which a vinyl group is bonded to the exo position, as represented by the above formula (10). The method for producing such raw material compound (I) is not particularly limited, and a known method (for example, the method described in "Bull. Chem. Soc. Jpn., vol. 60, p. 1954-p. 1956 (1987)") can be appropriately adopted. R 1 and R 2 in the above formula (10) are respectively defined as R 1 and R 2 in the above formula (3), and the preferred ones are also defined as the same.

工程(1)で用いるアルコールとしては、特に制限されるものではないが、精製の容易さの観点から、下記一般式(14):
OH (14)
[式中、Rは、前記一般式(11)中のRとして選択され得る原子及び基のうちの水素原子以外のものである。]
で表されるアルコールであることが好ましい。すなわち、このようなアルコールとしては、炭素数が1~10のアルキルアルコール、炭素数が3~10のシクロアルキルアルコール、炭素数が2~10のアルケニルアルコール、炭素数が6~20のアリールアルコール、炭素数が7~20のアラルキルアルコールを用いることが好ましい。
The alcohol used in step (1) is not particularly limited. From the viewpoint of ease of purification, the alcohol represented by the following general formula (14):
R a OH (14)
[In the formula, R a is an atom or group other than a hydrogen atom that can be selected as R 4 in the general formula (11).]
In other words, as such an alcohol, it is preferable to use an alkyl alcohol having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl alcohol having 3 to 10 carbon atoms, an alkenyl alcohol having 2 to 10 carbon atoms, an aryl alcohol having 6 to 20 carbon atoms, or an aralkyl alcohol having 7 to 20 carbon atoms.

このようなアルコールとしては、具体的には、メタノール、エタノール、ブタノール、アリルアルコール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール等が挙げられ、中でも、得られる化合物の精製がより容易となるという観点から、メタノール、エタノールがより好ましく、メタノールが特に好ましい。また、このようなアルコールは1種を単独であるいは2種以上を混合して用いてもよい。 Specific examples of such alcohols include methanol, ethanol, butanol, allyl alcohol, cyclohexanol, and benzyl alcohol. Among these, methanol and ethanol are more preferred, and methanol is particularly preferred, from the viewpoint of facilitating purification of the resulting compound. Moreover, such alcohols may be used alone or in combination of two or more.

また、本発明においては、パラジウム触媒及び酸化剤の存在下において、前記アルコール(好ましくはROH)及び一酸化炭素(CO)と、前記一般式(10)で表されるノルボルネン系化合物とを反応せしめることで、前記一般式(10)で表されるノルボルネン系化合物のノルボルネン環中のオレフィン部位の炭素にそれぞれ下記一般式(15):
-COOR (15)
[式中、Rは、前記一般式(11)中のRとして選択され得る原子及び基のうちの水素原子以外のものである。]
で表されるエステル基(かかるエステル基は導入される位置ごとにRが同一であっても異なっていてもよい。)を導入することが可能となり、これにより、前記一般式(11)で表される化合物(原料化合物(II))を得ることができる。このように、本発明においては、パラジウム触媒及び酸化剤の存在下、アルコール(好ましくはROH)及び一酸化炭素(CO)を用いて、ノルボルネン環中のオレフィン部位の炭素にエステル基を導入する反応(以下、かかる反応を場合により単に「エステル化反応」と称する。)を利用して、前記一般式(11)で表される原料化合物(II)を得ることを可能とする。なお、このようなエステル化反応に際して採用し得る条件は特に制限されず、ノルボルネン環中のオレフィン部位の炭素にエステル基を導入する反応において採用されている公知の条件を適宜採用できる(例えば、国際公開第2018/147373号に記載されているエステル化の方法において採用されている条件と同様の条件を採用できる)。
In the present invention, the norbornene-based compound represented by the general formula (10) is reacted with the alcohol (preferably R a OH) and carbon monoxide (CO) in the presence of a palladium catalyst and an oxidizing agent to form an olefin group represented by the following general formula (15):
-COOR a (15)
[In the formula, R a is an atom or group other than a hydrogen atom that can be selected as R 4 in the general formula (11).]
It is possible to introduce an ester group represented by the formula (11) (R 4 may be the same or different for each position where the ester group is introduced), thereby obtaining a compound represented by the formula (11) (raw material compound (II)). In this way, in the present invention, in the presence of a palladium catalyst and an oxidizing agent, an alcohol (preferably R a OH) and carbon monoxide (CO) are used to introduce an ester group into the carbon of the olefin moiety in the norbornene ring (hereinafter, such a reaction may be simply referred to as an "esterification reaction" in some cases), thereby obtaining the raw material compound (II) represented by the formula (11). In addition, the conditions that can be adopted in such an esterification reaction are not particularly limited, and known conditions adopted in the reaction of introducing an ester group into the carbon of the olefin moiety in the norbornene ring can be appropriately adopted (for example, conditions similar to those adopted in the esterification method described in WO 2018/147373 can be adopted).

このようなエステル化反応に用いるパラジウム触媒としては特に制限されず、パラジウムを含有する公知の触媒(例えば、国際公開第2018/147373号に記載されている触媒)を適宜用いることができ、例えば、パラジウムの無機酸塩、パラジウムの有機酸塩、担体にパラジウムを担持した触媒等が挙げられる。なお、このようなパラジウム触媒としては、例えば、塩化パラジウム、硝酸パラジウム、硫酸パラジウム、酢酸パラジウム、プロピオン酸パラジウム、パラジウム炭素、パラジウムアルミナ及びパラジウム黒、亜硝酸リガンドを有する酢酸パラジウム(式:Pd(CHCOO)(NO))等が好適なものとして挙げられる。 The palladium catalyst used in such an esterification reaction is not particularly limited, and a known catalyst containing palladium (for example, the catalyst described in WO 2018/147373) can be appropriately used, and examples thereof include inorganic acid salts of palladium, organic acid salts of palladium, and catalysts in which palladium is supported on a carrier. Suitable examples of such palladium catalysts include palladium chloride, palladium nitrate, palladium sulfate, palladium acetate, palladium propionate, palladium carbon, palladium alumina, palladium black, and palladium acetate having a nitrite ligand (formula: Pd 3 (CH 3 COO) 5 (NO 2 )).

また、このようなパラジウム触媒としては、副生成物の生成をより十分に抑制することができ、より高い選択率で、前記一般式(11)で表される化合物を製造することが可能となるといった観点から、亜硝酸リガンドを有する酢酸パラジウム(式:Pd(CHCOO)(NO)で表される触媒)を含有するパラジウム触媒(以下、場合により、単に「Pd(OAc)(NO)」と称する。)を用いることが好ましい。なお、このような亜硝酸リガンドを有する酢酸パラジウム(Pd(OAc)(NO))を製造するための方法としては特に制限されず、公知の方法を適宜利用することができ、例えば、2005年6月7日に発行されたDalton Trans(vol.11)の第1989頁から第1992頁に記載された方法(著者:Vladimir I, Bakhmutov,et al.)等を適宜利用してもよい。 In addition, as such a palladium catalyst, it is preferable to use a palladium catalyst (hereinafter, sometimes simply referred to as "Pd 3 (OAc) 5 (NO 2 )") containing palladium acetate having a nitrite ligand (catalyst represented by the formula: Pd 3 (CH 3 COO) 5 (NO 2 )) from the viewpoint that the production of by-products can be more sufficiently suppressed and the compound represented by the general formula ( 11 ) can be produced with higher selectivity. In addition, the method for producing such palladium acetate having a nitrite ligand (Pd 3 (OAc) 5 (NO 2 )) is not particularly limited, and a known method can be appropriately used, for example, the method described in Dalton Trans (vol. 11) published on June 7, 2005, pages 1989 to 1992 (authors: Vladimir I, Bakhmutov, et al.) or the like may be appropriately used.

また、前記エステル化反応に用いる酸化剤としては、エステル化反応において前記パラジウム触媒中のPd2+がPdに還元された場合に、そのPdをPd2+に酸化することが可能なものであればよい。このような酸化剤としては、特に制限されず、例えば、銅化合物、鉄化合物等が挙げられる。また、このような酸化剤としては、具体的には、塩化第二銅、硝酸第二銅、硫酸第二銅、酢酸第二銅、塩化第二鉄、硝酸第二鉄、硫酸第二鉄、酢酸第二鉄等が挙げられる。 The oxidizing agent used in the esterification reaction may be any oxidizing agent capable of oxidizing Pd 0 to Pd 2+ when Pd 2+ in the palladium catalyst is reduced to Pd 0 in the esterification reaction. Such an oxidizing agent is not particularly limited, and examples thereof include copper compounds, iron compounds, etc. Specific examples of such an oxidizing agent include cupric chloride, cupric nitrate, cupric sulfate, cupric acetate, ferric chloride, ferric nitrate, ferric sulfate, ferric acetate, etc.

さらに、このようなエステル化反応におけるアルコールの使用量は、前記一般式(11)で表される化合物を得ることが可能な量であればよく、特に制限されず、例えば、前記一般式(11)で表される化合物を得るために理論上必要となる量(理論量)以上に前記アルコールを加えて、余剰のアルコールをそのまま溶媒として使用してもよい。 Furthermore, the amount of alcohol used in such an esterification reaction is not particularly limited as long as it is an amount that allows the compound represented by the general formula (11) to be obtained. For example, the alcohol may be added in an amount greater than the amount theoretically required (theoretical amount) to obtain the compound represented by the general formula (11), and the excess alcohol may be used as it is as a solvent.

また、前記エステル化反応においては、前記一酸化炭素は必要量を反応系に供給できればよい。そのため、前記一酸化炭素としては、一酸化炭素の高純度ガスを用いる必要は無く、前記エステル化反応に不活性なガス(例えば窒素)と一酸化炭素とを混合した混合ガスを用いてもよい。また、このような一酸化炭素の圧力は特に制限されないが、常圧(約0.1MPa[1atm])以上10MPa以下であることが好ましい。 In the esterification reaction, it is sufficient that the carbon monoxide is supplied to the reaction system in the required amount. Therefore, it is not necessary to use high-purity carbon monoxide gas as the carbon monoxide, and a mixed gas of carbon monoxide and a gas inert to the esterification reaction (e.g., nitrogen) may be used. The pressure of such carbon monoxide is not particularly limited, but is preferably from normal pressure (approximately 0.1 MPa [1 atm]) to 10 MPa.

さらに、前記一酸化炭素を反応系に供給する方法は特に制限されず、公知の方法を適宜採用でき、例えば、前記アルコールと前記一般式(10)で表される化合物と前記パラジウム触媒とを含む混合液中に一酸化炭素をバブリングにより供給する方法や、反応容器を用いる場合においてはその容器中の雰囲気ガスに一酸化炭素を導入することで一酸化炭素を反応系に供給する方法等を適宜採用できる。 Furthermore, the method of supplying the carbon monoxide to the reaction system is not particularly limited, and any known method can be appropriately adopted. For example, a method of supplying carbon monoxide by bubbling into a mixed liquid containing the alcohol, the compound represented by the general formula (10), and the palladium catalyst, or a method of supplying carbon monoxide to the reaction system by introducing carbon monoxide into the atmospheric gas in a reaction vessel when a reaction vessel is used, etc. can be appropriately adopted.

また、前記エステル化反応において、前記パラジウム触媒の使用量としては、前記パラジウム触媒中のパラジウムのモル量が前記一般式(10)で表されるノルボルネン系化合物に対して0.001~0.1倍モル(より好ましくは0.001~0.01倍モル)となる量とすることが好ましい。また、前記酸化剤の使用量は、一般式(10)で表されるノルボルネン系化合物に対して2~16倍モル(より好ましくは2~8倍モル、更に好ましくは2~6倍モル)とすることが好ましい。 In the esterification reaction, the amount of the palladium catalyst used is preferably an amount such that the molar amount of palladium in the palladium catalyst is 0.001 to 0.1 times (more preferably 0.001 to 0.01 times) the molar amount of the norbornene-based compound represented by the general formula (10). The amount of the oxidizing agent used is preferably 2 to 16 times (more preferably 2 to 8 times, and even more preferably 2 to 6 times) the molar amount of the norbornene-based compound represented by the general formula (10).

また、前記一般式(10)で表されるノルボルネン系化合物と、アルコール及び一酸化炭素との反応(エステル化反応)には溶媒を用いてもよい。このような溶媒としては特に制限されず、エステル化反応に利用可能な公知の溶媒を適宜利用でき、例えば、n-ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン等の炭化水素系溶媒が挙げられる。さらに、前記エステル化反応においては、前記酸化剤等から酸が副生されることから、かかる酸を除去するために塩基を添加してもよい。このような塩基としては、酢酸ナトリウム、プロピオン酸ナトリウム、酪酸ナトリウム等の脂肪酸塩が好ましい。また、このような塩基の使用量は酸の発生量等に応じて適宜調整すればよい。 A solvent may be used in the reaction (esterification reaction) of the norbornene compound represented by the general formula (10) with alcohol and carbon monoxide. There are no particular limitations on the solvent, and any known solvent that can be used in an esterification reaction may be used as appropriate, such as hydrocarbon solvents such as n-hexane, cyclohexane, benzene, and toluene. In addition, since an acid is by-produced from the oxidizing agent in the esterification reaction, a base may be added to remove the acid. As such a base, a fatty acid salt such as sodium acetate, sodium propionate, or sodium butyrate is preferable. The amount of such a base used may be adjusted as appropriate depending on the amount of acid generated, etc.

また、前記エステル化反応の際の反応温度条件としては特に制限されないが、0℃~200℃(より好ましくは0℃~100℃、更に好ましくは10~60℃程度、特に好ましくは20~50℃程度の温度)であることが好ましい。このような反応温度が前記上限を超えると、収量が低下する傾向にあり、他方、前記下限未満では、反応速度が低下する傾向にある。また、前記エステル化反応の反応時間は特に制限されないが、30分~24時間程度とすることが好ましい。 The reaction temperature conditions for the esterification reaction are not particularly limited, but are preferably 0°C to 200°C (more preferably 0°C to 100°C, even more preferably about 10 to 60°C, and particularly preferably about 20 to 50°C). If the reaction temperature exceeds the upper limit, the yield tends to decrease, while if it is below the lower limit, the reaction rate tends to decrease. The reaction time for the esterification reaction is not particularly limited, but is preferably about 30 minutes to 24 hours.

また、前記エステル化反応における雰囲気ガスとしては、特に制限されず、エステル化の反応に利用可能なガスを適宜利用することができ、例えば、エステル化反応に不活性なガス(窒素、アルゴン等)、一酸化炭素、一酸化炭素と他のガス(窒素、空気、酸素、水素、二酸化炭素、アルゴン等)との混合ガスとしてもよく、触媒や酸化剤に対して影響を与えないという観点から、一酸化炭素、エステル化反応に不活性なガス、一酸化炭素とエステル化反応に不活性なガスとの混合ガスが好ましい。なお、前記混合液中に一酸化炭素を供給する方法として、バブリングにより一酸化炭素を導入する方法を採用する場合には、例えば、反応前に雰囲気ガスをエステル化反応に不活性なガスからなるものとしておき、上述のバブリングにより反応を開始して、結果的に雰囲気ガスが一酸化炭素とエステル化反応に不活性なガスとの混合ガスとなるようにして反応を進めてもよい。 The atmospheric gas in the esterification reaction is not particularly limited, and any gas usable in the esterification reaction can be appropriately used. For example, it may be a gas inert to the esterification reaction (nitrogen, argon, etc.), carbon monoxide, or a mixed gas of carbon monoxide and other gases (nitrogen, air, oxygen, hydrogen, carbon dioxide, argon, etc.). From the viewpoint of not affecting the catalyst or the oxidizing agent, carbon monoxide, a gas inert to the esterification reaction, or a mixed gas of carbon monoxide and a gas inert to the esterification reaction is preferred. When a method of introducing carbon monoxide by bubbling is adopted as a method of supplying carbon monoxide to the mixed liquid, for example, the atmospheric gas may be made of a gas inert to the esterification reaction before the reaction, and the reaction may be started by the above-mentioned bubbling, so that the atmospheric gas is a mixed gas of carbon monoxide and a gas inert to the esterification reaction, and the reaction may proceed as a result.

さらに、前記エステル化反応における圧力条件(雰囲気ガスの圧力条件:反応容器内で反応を進行せしめる場合には容器内のガスの圧力の条件)は特に制限されないが、0.05MPa~15MPaであることが好ましく、常圧(0.1MPa[1atm])~15MPaであることがより好ましく、0.1MPa~10MPaであることが更に好ましく、0.11MPa~5MPaであることが特に好ましい。 Furthermore, the pressure conditions in the esterification reaction (atmospheric gas pressure conditions: when the reaction is carried out in a reaction vessel, the gas pressure conditions in the vessel) are not particularly limited, but are preferably 0.05 MPa to 15 MPa, more preferably normal pressure (0.1 MPa [1 atm]) to 15 MPa, even more preferably 0.1 MPa to 10 MPa, and particularly preferably 0.11 MPa to 5 MPa.

このようにしてエステル化反応を進行せしめることで、式(11)中のRがいずれも水素原子以外の基である前記一般式(11)で表されるカルボニル化合物(テトラエステル化合物)を得ることができる。また、式(11)中のRがいずれも水素原子である前記一般式(11)で表されるカルボニル化合物を製造する場合には、前記エステル化反応により上記式:-COORで表される基を導入した後に、かかる基をRが水素原子である式:-COOHで表される基に変換するために、加水分解処理やカルボン酸とのエステル交換反応を施してもよい。このような反応の方法は特に制限されず、式:-COORで表される基(エステル基)を式:-COOH(カルボキシ基)とすることが可能な公知の方法を適宜採用することができる。 By allowing the esterification reaction to proceed in this manner, it is possible to obtain a carbonyl compound (tetraester compound) represented by the general formula (11) in which all R 4s in formula (11) are groups other than a hydrogen atom. When producing a carbonyl compound represented by the general formula (11) in which all R 4s in formula (11) are hydrogen atoms, after the group represented by the formula -COOR a is introduced by the esterification reaction, the group may be converted into a group represented by the formula -COOH in which R a is a hydrogen atom by hydrolysis treatment or ester exchange reaction with a carboxylic acid. The method of such a reaction is not particularly limited, and a known method capable of converting a group represented by the formula -COOR a (ester group) into a formula -COOH (carboxy group) may be appropriately adopted.

このようにして工程(1)を実施して、原料化合物(I)中のノルボルネン環中のオレフィン部位をエステル化することにより、原料化合物(II)を得ることができる。なお、原料化合物(II)は、ビニル基がエキソ位に結合したエキソ型の立体構造を有するノルボルナン系化合物であり、上記式(11)で表される化合物である。このような原料化合物(II)を得る際には、工程(1)を実施して得られた粗生成物中に副生物が存在する場合などにおいては、公知の方法を採用して適宜精製してもよい。なお、式(11)中のR、R及びRはそれぞれ上記式(3)中のR、R及びRと同義であり、その好適なものも同義である。 In this manner, step (1) is carried out to esterify the olefin moiety in the norbornene ring in the raw material compound (I), thereby obtaining raw material compound (II). The raw material compound (II) is a norbornane-based compound having an exo-type stereostructure in which a vinyl group is bonded to the exo position, and is a compound represented by the above formula (11). When obtaining such raw material compound (II), in cases where by-products are present in the crude product obtained by carrying out step (1), it may be appropriately purified by adopting a known method. R 1 , R 2 and R 4 in formula (11) are respectively synonymous with R 1 , R 2 and R 4 in formula (3), and the preferred ones are also synonymous.

〈工程(2)について〉
工程(2)は、前記原料化合物(II)と、置換基を有していてもよいジシクロペンタジエンとの混合物を150℃以上の温度に加熱せしめて反応させることで、前記カルボニル化合物前駆体を得る工程である。なお、このような工程において、原料化合物(II)は、前記工程(1)で得られたものを利用する。
Regarding step (2):
In step (2), a mixture of the raw material compound (II) and optionally substituted dicyclopentadiene is heated to a temperature of 150° C. or higher to react with each other, thereby obtaining the carbonyl compound precursor. In this step, the raw material compound (II) obtained in step (1) is used.

また、工程(2)で用いる置換基を有していてもよいジシクロペンタジエンは、ジシクロペンタジエン、又は、ジシクロペンタジエン中の水素原子の少なくとも1部が置換基に置換された化合物である。このような置換基としては、前記式(3)中のRとして選択され得る基である、炭素数1~10のアルキル基よりなる群から選択される1種が挙げられる。このような置換基を有していてもよいジシクロペンタジエンを利用することで、加熱時に系内において置換基(前記式(3)中のRとして選択され得る基)を有していてもよいシクロペンタジエンを生成でき(置換基を有していてもよいジシクロペンタジエンの1分子が熱分解されて、2分子の置換基を有していてもよいシクロペンタジエンを生成することができ)、かかるシクロペンタジエンと、前記原料化合物(II)との反応(ディールス・アルダー反応(Diels-Alder反応))により、上記式(12)で表されるエキソ/エキソ型の立体構造を有する化合物と、上記式(13)で表されるエンド/エキソ型の立体構造を有する化合物及びその鏡像体(エキソ/エンド型の立体構造を有する化合物)とを含むカルボニル化合物前駆体を得ることができる。 The optionally substituted dicyclopentadiene used in step (2) is dicyclopentadiene or a compound in which at least a part of the hydrogen atoms in dicyclopentadiene has been substituted with a substituent. Examples of such a substituent include one selected from the group consisting of alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, which are groups that may be selected as R3 in the formula (3). By using such a dicyclopentadiene which may have a substituent, a cyclopentadiene which may have a substituent (a group which may be selected as R 3 in the formula (3)) can be produced in the system upon heating (one molecule of the dicyclopentadiene which may have a substituent is thermally decomposed to produce two molecules of cyclopentadiene which may have a substituent), and by reacting such cyclopentadiene with the raw material compound (II) (Diels-Alder reaction), it is possible to obtain a carbonyl compound precursor including a compound having an exo/exo stereostructure represented by the formula (12) above, and a compound having an endo/exo stereostructure represented by the formula (13) above and its enantiomer (a compound having an exo/endo stereostructure).

このように、工程(2)は、置換基を有していてもよいシクロペンタジエンの生成用の材料として置換基を有していてもよいジシクロペンタジエンを利用し、加熱により系内に生成される置換基を有していてもよいシクロペンタジエンと、前記原料化合物(II)とをディールス・アルダー反応(Diels-Alder反応)により反応させて、目的とするカルボニル化合物前駆体を得るための工程である。 In this way, step (2) is a step for obtaining the desired carbonyl compound precursor by using optionally substituted dicyclopentadiene as a material for producing optionally substituted cyclopentadiene, and reacting the optionally substituted cyclopentadiene produced in the system by heating with the raw material compound (II) through the Diels-Alder reaction.

このような工程(2)においては、先ず、前記原料化合物(II)と、置換基を有していてもよいジシクロペンタジエンとの混合物を準備する。このような混合物において、前記原料化合物(II)と置換基を有していてもよいジシクロペンタジエンの含有比は特に制限されないが、モル比([原料化合物(II)]:[置換基を有していてもよいジシクロペンタジエン])を1:0.5~1:1とすることが好ましい。このような比率で、各成分を利用することで反応をより効率よく進行させることが可能となる。 In this step (2), first, a mixture of the raw material compound (II) and optionally substituted dicyclopentadiene is prepared. In this mixture, the content ratio of the raw material compound (II) and optionally substituted dicyclopentadiene is not particularly limited, but it is preferable that the molar ratio ([raw material compound (II)]:[optionally substituted dicyclopentadiene]) is 1:0.5 to 1:1. By using each component in such a ratio, it is possible to more efficiently proceed with the reaction.

また、工程(2)においては、前記混合物に溶媒を更に添加し、溶媒中で加熱して反応を進行させてもよい。このような溶媒としては特に制限されるものではないが、いわゆるディールス・アルダー反応(Diels-Alder反応)に利用することが可能な有機溶媒を好適に利用することができ、例えば、アルコール系溶媒(グリコール系溶媒、グリセリン系溶媒、その他の多価アルコール系溶媒を含む)、セロソルブ系溶媒、エーテル系溶媒、アミド系溶媒、ニトリル系溶媒が挙げられる。なお、前記混合物が溶媒を含む場合、混合液中の前記原料化合物(II)と置換基を有していてもよいジシクロペンタジエンとの総量が10~50質量%程度となるようにして溶媒を利用することが好ましい。 In step (2), a solvent may be further added to the mixture and the mixture may be heated in the solvent to allow the reaction to proceed. Although there are no particular limitations on the solvent, organic solvents that can be used in the so-called Diels-Alder reaction may be suitably used, such as alcohol-based solvents (including glycol-based solvents, glycerin-based solvents, and other polyhydric alcohol-based solvents), cellosolve-based solvents, ether-based solvents, amide-based solvents, and nitrile-based solvents. When the mixture contains a solvent, it is preferable to use the solvent so that the total amount of the raw material compound (II) and optionally substituted dicyclopentadiene in the mixture is about 10 to 50 mass%.

また、工程(2)においては、前記混合物を150℃以上の温度(より好ましくは160~200℃の温度)に加熱せしめる。このような加熱温度が前記下限未満では、置換基を有していてもよいジシクロペンタジエンを熱分解して、置換基を有していてもよいシクロペンタジエンを生成することが困難となり、効率よくカルボニル化合物前駆体を得ることが困難となる。 In step (2), the mixture is heated to a temperature of 150°C or higher (more preferably a temperature of 160 to 200°C). If the heating temperature is below the lower limit, it becomes difficult to thermally decompose the optionally substituted dicyclopentadiene to produce the optionally substituted cyclopentadiene, making it difficult to efficiently obtain the carbonyl compound precursor.

また、このように加熱して反応(ディールス・アルダー反応)させる際には、オートクレーブ等の加圧容器を利用してもよい。この場合、常圧で加熱を開始してもよいし、あるいは、所定圧として加熱を開始してもよい。 When heating and reacting in this way (Diels-Alder reaction), a pressurized vessel such as an autoclave may be used. In this case, heating may be started at normal pressure, or at a predetermined pressure.

このように、工程(2)において各種条件(加熱温度を含む)は、置換基を有していてもよいジシクロペンタジエンを熱分解して、置換基を有していてもよいシクロペンタジエンを系中に生成するとともに、生成された置換基を有していてもよいシクロペンタジエンと前記原料化合物(II)との間においてディールス・アルダー反応(Diels-Alder反応)を引き起こすことが可能となるような条件とすればよく、ディールス・アルダー反応を行う際に利用可能な公知の条件を適宜採用することができる。 In this way, the various conditions (including the heating temperature) in step (2) may be set so that the dicyclopentadiene which may have a substituent is thermally decomposed to produce a cyclopentadiene which may have a substituent in the system, and the Diels-Alder reaction can be induced between the produced cyclopentadiene which may have a substituent and the raw material compound (II). Any known conditions that can be used when carrying out a Diels-Alder reaction may be appropriately adopted.

このようにして、前記混合物を150℃以上の温度に加熱せしめて反応させることで、上記式(12)で表されるエキソ/エキソ型の立体構造を有する化合物と、上記式(13)で表されるエンド/エキソ型の立体構造を有する化合物及びその鏡像体であるエキソ/エンド型の立体構造を有する化合物とからなるカルボニル化合物前駆体を得ることができる。なお、式(12)及び(13)中、R、R、R及びRはそれぞれ上記式(3)中のR、R、R及びRと同義であり、その好適なものも同義である。 In this manner, the mixture is heated to a temperature of 150° C. or higher to react, thereby obtaining a carbonyl compound precursor consisting of a compound having an exo/exo stereostructure represented by the above formula (12), a compound having an endo/exo stereostructure represented by the above formula (13), and a compound having an exo/endo stereostructure, which is its enantiomer. In formulas (12) and (13), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are respectively defined as R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in the above formula (3), and the preferred values thereof are also defined as above.

〈工程(3)について〉
工程(3)は、パラジウム触媒及び酸化剤の存在下において、前記カルボニル化合物前駆体を、アルコール及び一酸化炭素と反応させることにより、上記カルボニル化合物(A)と上記カルボニル化合物(B)とからなるカルボニル化合物を得た後、必要に応じてカルボニル化合物(A)の含有量を調整することにより、本発明のカルボニル化合物を得る工程である。
Regarding step (3):
The step (3) is a step of reacting the carbonyl compound precursor with an alcohol and carbon monoxide in the presence of a palladium catalyst and an oxidizing agent to obtain a carbonyl compound consisting of the carbonyl compound (A) and the carbonyl compound (B), and then adjusting the content of the carbonyl compound (A) as necessary to obtain the carbonyl compound of the present invention.

このような工程(3)において、パラジウム触媒及び酸化剤の存在下において、前記カルボニル化合物前駆体をアルコール及び一酸化炭素と反応させる工程は、原料化合物(I)の代わりに前記カルボニル化合物前駆体を利用する以外は、工程(1)において説明した「エステル化反応」と同様の方法及び同様の条件を適宜採用することができる。そのため、パラジウム触媒や酸化剤等も工程(1)において説明したものと同様のものを利用できる。 In step (3), the carbonyl compound precursor is reacted with an alcohol and carbon monoxide in the presence of a palladium catalyst and an oxidizing agent in the same manner and under the same conditions as in the "esterification reaction" described in step (1) except that the carbonyl compound precursor is used instead of the raw material compound (I). Therefore, the same palladium catalyst, oxidizing agent, etc. as those described in step (1) can be used.

このようにして、前記カルボニル化合物前駆体をエステル化(前記カルボニル化合物前駆体中に含まれるノルボルネン環中のオレフィン部位の炭素原子にエステル基を導入)することで、前記エキソ/エキソ型の立体構造を有するカルボニル化合物(A)、並びに/又は、前記エンド/エキソ型の立体構造を有する化合物及びその鏡像体であるエキソ/エンド型の立体構造を有する化合物からなる群から選択される少なくとも1種のカルボニル化合物(B)を含む化合物を得ることができる。 In this way, by esterifying the carbonyl compound precursor (introducing an ester group to the carbon atom of the olefin moiety in the norbornene ring contained in the carbonyl compound precursor), it is possible to obtain a compound containing at least one carbonyl compound (B) selected from the group consisting of the carbonyl compound (A) having the exo/exo stereostructure and/or the compound having the endo/exo stereostructure and its mirror image, that is, the compound having the exo/endo stereostructure.

そして、工程(3)においては、エステル化反応により得られた化合物に関して、必要に応じてカルボニル化合物(A)の含有量を調整して、本発明のカルボニル化合物を得る。ここにおいて「必要に応じてカルボニル化合物(A)の含有量を調整」とは、化合物(A)の含有量を調整しなくても、エステル化反応後に得られたカルボニル化合物が、そもそも立体異性体の1種であるカルボニル化合物(A)の含有量が30モル%以上のものである場合には、得られたカルボニル化合物に対して、敢えて異性体の含有量の調整工程を施さなくても本発明のカルボニル化合物に相当するものとなるため、その場合には敢えて異性体の含有量の調整工程を施さなくてもよいことを意味するとともに、反応後に得られたカルボニル化合物(立体異性体の含有量調整前の化合物)が、立体異性体の1種であるカルボニル化合物(A)の含有量が30モル%未満である場合や、用途等に応じて所望によりカルボニル化合物(A)の含有量をより高度なものとすることが必要な場合には、カルボニル化合物(A)の含有量がより高いカルボニル化合物を得るために、異性体の含有量の調整工程を施してもよいことを意味する。 In step (3), the carbonyl compound of the present invention is obtained by adjusting the content of the carbonyl compound (A) as necessary for the compound obtained by the esterification reaction. Here, "adjusting the content of the carbonyl compound (A) as necessary" means that even if the content of the compound (A) is not adjusted, if the carbonyl compound obtained after the esterification reaction has a content of the carbonyl compound (A), which is a type of stereoisomer, of 30 mol% or more, the carbonyl compound obtained will correspond to the carbonyl compound of the present invention without the need to carry out a step of adjusting the content of the isomer, and in that case, it is not necessary to carry out a step of adjusting the content of the isomer. At the same time, if the carbonyl compound obtained after the reaction (compound before adjusting the content of the stereoisomer) has a content of the carbonyl compound (A), which is a type of stereoisomer, of less than 30 mol%, or if it is necessary to increase the content of the carbonyl compound (A) to a higher level as desired depending on the application, etc., it means that a step of adjusting the content of the isomer may be carried out to obtain a carbonyl compound with a higher content of the carbonyl compound (A).

なお、エステル化反応により得られた化合物に対して、カルボニル化合物(A)の含有量を調整するために施す工程としては、特に制限されないが、例えば、前記カルボニル化合物(A)が前記カルボニル化合物(B)よりも昇華温度が高いことを利用して昇華精製によりカルボニル化合物(A)の含有量を調整する方法を採用できる。例えば、いわゆるクーゲルロールを利用して調整する方法を採用でき、この場合、異性体の含有量を調整する化合物を昇華させた後、最初に冷却される高温側の球(クーゲル)と、それよりも低温側の球(クーゲル)の中に、析出して残りやすい異性体の種類が、異性体ごとの昇華温度の違いにより異なることを利用して、各クーゲル内に析出している化合物中の異性体の割合に基いて、所望の含有割合となるように適宜調整する方法を採用できる。このようにして、カルボニル化合物(A)の含有量がカルボニル化合物(A)及び(B)の総量に対して30モル%以上となるように調整することで、本発明のカルボニル化合物を得ることができる。 The process for adjusting the content of the carbonyl compound (A) in the compound obtained by the esterification reaction is not particularly limited. For example, a method of adjusting the content of the carbonyl compound (A) by sublimation purification can be adopted, taking advantage of the fact that the carbonyl compound (A) has a higher sublimation temperature than the carbonyl compound (B). For example, a method of adjustment using a so-called kugelrohr can be adopted. In this case, after the compound for which the content of the isomer is to be adjusted is sublimated, the types of isomers that tend to precipitate and remain in the high-temperature ball (kugel) that is first cooled and in the ball (kugel) on the lower temperature side differ depending on the difference in sublimation temperature for each isomer. Based on the ratio of the isomers in the compound precipitated in each kugel, a method of appropriately adjusting the content ratio to the desired ratio can be adopted. In this way, the carbonyl compound of the present invention can be obtained by adjusting the content of the carbonyl compound (A) to 30 mol % or more with respect to the total amount of the carbonyl compounds (A) and (B).

なお、式中のRがいずれも水素原子であるカルボニル化合物を製造する場合には、前記エステル化反応により上記式:-COORで表される基を導入した後に、かかる基をRが水素原子である式:-COOHで表される基に変換するために、加水分解処理やカルボン酸とのエステル交換反応を施してもよい。このような反応の方法は特に制限されず、式:-COORで表される基(エステル基)を式:-COOH(カルボキシ基)とすることが可能な公知の方法を適宜採用することができる。 In addition, when producing a carbonyl compound in which all R4s in the formula are hydrogen atoms, after the group represented by the above formula: -COORa is introduced by the esterification reaction, such a group may be converted into a group represented by the formula: -COOH in which Ra is a hydrogen atom by hydrolysis treatment or ester exchange reaction with a carboxylic acid. The method of such a reaction is not particularly limited, and any known method capable of converting a group represented by the formula: -COORa (ester group) into a formula: -COOH (carboxy group) can be appropriately adopted.

(テトラカルボン酸二無水物を製造するための方法)
本発明のテトラカルボン酸二無水物を製造するための方法として好適に採用することが可能な方法について説明する。このような本発明のテトラカルボン酸二無水物を製造するための方法としては、例えば、パラジウム触媒及び酸化剤の存在下において、前記一般式(10)で表される化合物(原料化合物(I))を、アルコール及び一酸化炭素と反応させることにより、前記一般式(11)で表される化合物(原料化合物(II))を得る工程(1)と、
前記原料化合物(II)と、置換基を有していてもよいジシクロペンタジエンとの混合物を150℃以上の温度に加熱せしめて反応させることで、前記式(12)で表されるエキソ/エキソ型の立体構造を有する化合物と、前記式(13)で表されるエンド/エキソ型の立体構造を有する化合物及び/又はその鏡像体であるエキソ/エンド型の立体構造を有する化合物とを含むカルボニル化合物前駆体を得る工程(2)と、
パラジウム触媒及び酸化剤の存在下において、前記カルボニル化合物前駆体を、アルコール及び一酸化炭素と反応させることにより、上記カルボニル化合物(A)と上記カルボニル化合物(B)とからなるカルボニル化合物を得る工程(3’)と、
前記カルボニル化合物を酸触媒を用いて、炭素数1~5のカルボン酸中において加熱することにより、前記酸二無水物(A)及び前記酸二無水物(B)からなるテトラカルボン酸二無水物を得た後、必要に応じて酸二無水物(A)の含有量を調整することにより、本発明のカルボニル化合物を得る工程(4)と、
を含む方法を採用することができる。以下、各工程を分けて説明する。
(Method for Producing Tetracarboxylic Dianhydrides)
A method that can be suitably employed as a method for producing the tetracarboxylic dianhydride of the present invention will be described. The method for producing the tetracarboxylic dianhydride of the present invention includes, for example, a step (1) of reacting a compound represented by the general formula (10) (starting compound (I)) with an alcohol and carbon monoxide in the presence of a palladium catalyst and an oxidizing agent to obtain a compound represented by the general formula (11) (starting compound (II));
a step (2) of heating a mixture of the raw material compound (II) and dicyclopentadiene which may have a substituent at a temperature of 150° C. or higher to react with each other, thereby obtaining a carbonyl compound precursor including a compound having an exo/exo stereostructure represented by the formula (12) and a compound having an endo/exo stereostructure represented by the formula (13) and/or a compound having an exo/endo stereostructure which is an enantiomer thereof;
a step (3') of reacting the carbonyl compound precursor with an alcohol and carbon monoxide in the presence of a palladium catalyst and an oxidizing agent to obtain a carbonyl compound consisting of the carbonyl compound (A) and the carbonyl compound (B);
(4) a step of heating the carbonyl compound in a carboxylic acid having 1 to 5 carbon atoms using an acid catalyst to obtain a tetracarboxylic acid dianhydride composed of the acid dianhydride (A) and the acid dianhydride (B), and then adjusting the content of the acid dianhydride (A) as necessary to obtain the carbonyl compound of the present invention;
Each step will be described below separately.

〈工程(1)~(3’)について〉
このような方法において、工程(1)及び(2)はそれぞれ、前述のカルボニル化合物を製造するための方法において説明した工程(1)及び(2)と同様の工程である。また、工程(3’)は、必要に応じて採用する「カルボニル化合物(A)の含有量を調整」する工程を実施せずに、カルボニル化合物前駆体をエステル化して、そのままカルボニル化合物を得る以外は、前述のカルボニル化合物を製造するための方法において説明した工程と同様の工程である。
Regarding steps (1) to (3')
In this method, steps (1) and (2) are the same as steps (1) and (2) described in the above-mentioned method for producing a carbonyl compound. Step (3') is the same as the steps described in the above-mentioned method for producing a carbonyl compound, except that the carbonyl compound precursor is esterified to obtain the carbonyl compound directly without carrying out the step of "adjusting the content of carbonyl compound (A)" which is adopted as necessary.

〈工程(4)について〉
工程(4)は、カルボニル化合物(上記カルボニル化合物(A)と上記カルボニル化合物(B)とからなるカルボニル化合物:以下、場合により「原料化合物(III)」と称する)を、酸触媒を用いて、炭素数1~5のカルボン酸中において加熱することにより(加熱工程)、前記酸二無水物(A)及び前記酸二無水物(B)からなるテトラカルボン酸二無水物を得た後、必要に応じて酸二無水物(A)の含有量を調整することにより、本発明のテトラカルボン酸二無水物を得る工程である。
Regarding step (4):
Step (4) is a step of heating a carbonyl compound (a carbonyl compound consisting of the above carbonyl compound (A) and the above carbonyl compound (B): hereinafter sometimes referred to as "raw material compound (III)") in a carboxylic acid having 1 to 5 carbon atoms using an acid catalyst (heating step) to obtain a tetracarboxylic acid dianhydride consisting of the above acid dianhydride (A) and the above acid dianhydride (B), and then adjusting the content of the acid dianhydride (A) as necessary to obtain the tetracarboxylic acid dianhydride of the present invention.

工程(4)に用いる酸触媒としては特に制限されず、均一系酸触媒であっても不均一系酸触媒(固体触媒)であってもよい。このような酸触媒の中でも、精製の容易さの観点から、均一系酸触媒であることが好ましい。 The acid catalyst used in step (4) is not particularly limited, and may be either a homogeneous acid catalyst or a heterogeneous acid catalyst (solid catalyst). Among such acid catalysts, a homogeneous acid catalyst is preferred from the viewpoint of ease of purification.

このような均一系酸触媒としては特に制限されず、カルボン酸を無水物とする反応やエステル化合物を酸無水物とする反応に用いることが可能な公知の均一系酸触媒を適宜利用することができる。このような均一系酸触媒としては、反応収率向上の観点から、トリフルオロメタンスルホン酸、テトラフルオロエタンスルホン酸、ノナフルオロブタンスルホン酸、クロロジフルオロ酢酸がより好ましく、トリフルオロメタンスルホン酸、テトラフルオロエタンスルホン酸が更に好ましい。なお、このような均一系酸触媒としては、1種を単独であるいは2種以上を組み合わせて利用してもよい。 There are no particular limitations on such homogeneous acid catalysts, and known homogeneous acid catalysts that can be used in reactions to convert carboxylic acids to anhydrides or ester compounds to acid anhydrides can be used as appropriate. From the viewpoint of improving the reaction yield, such homogeneous acid catalysts are more preferably trifluoromethanesulfonic acid, tetrafluoroethanesulfonic acid, nonafluorobutanesulfonic acid, and chlorodifluoroacetic acid, and even more preferably trifluoromethanesulfonic acid and tetrafluoroethanesulfonic acid. Note that such homogeneous acid catalysts may be used alone or in combination of two or more.

また、前記酸触媒(より好ましくは均一系酸触媒)の使用量としては、特に制限されないが、前記カルボニル化合物(原料化合物(III))の使用量(モル量)に対して、酸触媒の酸のモル量が0.001~2.00モル当量(より好ましくは0.01~1.00モル当量)となるような量とすることが好ましい。このような酸触媒の使用量が前記下限未満では、反応速度が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えた場合には、精製がやや困難となり生成物の純度が低下する傾向にある。なお、ここにいう酸触媒の酸のモル量は、前記酸触媒中の官能基(例えばスルホン酸基(スルホ基)やカルボン酸基(カルボキシ基)等)換算によるモル量である。 The amount of the acid catalyst (more preferably a homogeneous acid catalyst) used is not particularly limited, but is preferably such that the molar amount of the acid in the acid catalyst is 0.001 to 2.00 molar equivalents (more preferably 0.01 to 1.00 molar equivalents) relative to the amount (molar amount) of the carbonyl compound (raw material compound (III)). If the amount of the acid catalyst used is less than the lower limit, the reaction rate tends to decrease, while if it exceeds the upper limit, purification becomes somewhat difficult and the purity of the product tends to decrease. The molar amount of the acid in the acid catalyst referred to here is the molar amount calculated in terms of functional groups (e.g., sulfonic acid groups (sulfo groups) and carboxylic acid groups (carboxy groups)) in the acid catalyst.

また、前記酸触媒(より好ましくは均一系酸触媒)の使用量は、前記カルボニル化合物(原料化合物(III))100質量部に対して0.1~100質量部であることが好ましく、1~20質量部であることがより好ましい。このような酸触媒の使用量が前記下限未満では反応速度が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると副反応物が生成しやすくなる傾向にある。 The amount of the acid catalyst (more preferably a homogeneous acid catalyst) used is preferably 0.1 to 100 parts by mass, more preferably 1 to 20 parts by mass, per 100 parts by mass of the carbonyl compound (raw material compound (III)). If the amount of such an acid catalyst used is less than the lower limit, the reaction rate tends to decrease, while if it exceeds the upper limit, side reaction products tend to be more easily generated.

さらに、このような方法においては、前記酸触媒を用いて、前記カルボニル化合物を炭炭素数1~5のカルボン酸中において加熱する(加熱工程)。このように、前記加熱工程には、炭素数1~5のカルボン酸(以下、場合により単に「低級カルボン酸」と称する。)を用いる。このような低級カルボン酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸等が挙げられ、中でも、製造及び精製の容易さの観点から、ギ酸、酢酸、プロピオン酸が好ましく、ギ酸、酢酸がより好ましい。このような低級カルボン酸は1種を単独で或は2種以上を組み合わせて利用してもよい。また、このような低級カルボン酸(例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸)の使用量としては特に制限されないが、前記カルボニル化合物(原料化合物(III))に対して4~100倍モルとすることが好ましい。 Furthermore, in this method, the carbonyl compound is heated in a carboxylic acid having 1 to 5 carbon atoms using the acid catalyst (heating step). Thus, in the heating step, a carboxylic acid having 1 to 5 carbon atoms (hereinafter sometimes simply referred to as a "lower carboxylic acid") is used. Examples of such lower carboxylic acids include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, etc., and among them, from the viewpoint of ease of production and purification, formic acid, acetic acid, and propionic acid are preferred, and formic acid and acetic acid are more preferred. Such lower carboxylic acids may be used alone or in combination of two or more. In addition, the amount of such lower carboxylic acids (e.g., formic acid, acetic acid, propionic acid) used is not particularly limited, but it is preferably 4 to 100 times the molar amount of the carbonyl compound (raw material compound (III)).

また、このような方法においては、前記カルボニル化合物(原料化合物(III))を前記低級カルボン酸中において加熱するため、前記カルボニル化合物を前記低級カルボン酸中に含有せしめることが好ましい。このような低級カルボン酸中における前記カルボニル化合物の含有量としては、1~40質量%であることが好ましく、2~30質量%であることがより好ましい。 In addition, in such a method, since the carbonyl compound (raw material compound (III)) is heated in the lower carboxylic acid, it is preferable to incorporate the carbonyl compound in the lower carboxylic acid. The content of the carbonyl compound in such a lower carboxylic acid is preferably 1 to 40% by mass, and more preferably 2 to 30% by mass.

なお、このような方法において、前記カルボニル化合物(原料化合物(III))が、式中のRがいずれも水素原子である化合物(テトラカルボン酸)である場合には、前記加熱工程によって、前記カルボニル化合物(テトラカルボン酸)から、テトラカルボン酸二無水物と水とが生成される反応(正反応)が進行する。そして、このような正反応と、テトラカルボン酸二無水物と水とから前記カルボニル化合物(テトラカルボン酸)が生成される逆反応とは、平衡反応である。また、このような方法において、前記カルボニル化合物が式中のRが水素原子以外の基である化合物である場合には、前記加熱工程によって、前記カルボニル化合物と前記低級カルボン酸とから、テトラカルボン酸二無水物と低級カルボン酸のエステル化合物と水とが生成される反応(正反応)が進行する。そして、このような正反応と、カルボン酸無水物と低級カルボン酸のエステル化合物と水とから、前記カルボニル化合物と低級カルボン酸とが生成されてしまう逆反応とは、平衡反応である。そのため、このような加熱工程においては、系中の成分の濃度等を適宜変更することで効率よく反応(正反応)を進行させることも可能である。 In this method, when the carbonyl compound (raw material compound (III)) is a compound (tetracarboxylic acid) in which R 4 in the formula is a hydrogen atom, a reaction (forward reaction) in which a tetracarboxylic dianhydride and water are produced from the carbonyl compound (tetracarboxylic acid) proceeds by the heating step. The forward reaction and the reverse reaction in which the carbonyl compound (tetracarboxylic acid) is produced from the tetracarboxylic dianhydride and water are equilibrium reactions. In this method, when the carbonyl compound is a compound in which R 4 in the formula is a group other than a hydrogen atom, a reaction (forward reaction) in which a tetracarboxylic dianhydride, an ester compound of a lower carboxylic acid, and water are produced from the carbonyl compound and the lower carboxylic acid proceeds by the heating step. The forward reaction and the reverse reaction in which the carbonyl compound and the lower carboxylic acid are produced from the carboxylic anhydride, an ester compound of a lower carboxylic acid, and water are equilibrium reactions. Therefore, in such a heating step, it is possible to efficiently proceed with the reaction (forward reaction) by appropriately changing the concentrations of the components in the system.

また、このような加熱工程において採用し得る条件(加熱温度や雰囲気の条件等を含む。)は特に制限されず、前記酸触媒を用いて前記低級カルボン酸中において、前記カルボニル化合物(原料化合物(III))を加熱し、これにより前記カルボニル化合物中のエステル基及び/又はカルボキシ基(カルボン酸基)を、酸無水物基とすることが可能な方法(条件)であれば、その条件を適宜採用することができ、例えば、酸無水物基を形成することが可能な公知の反応において採用されるような条件(例えば、国際公開第2018/147373号において説明されている酸無水物を形成する際の条件等)を適宜利用することができる。 In addition, the conditions (including heating temperature, atmospheric conditions, etc.) that can be adopted in such a heating step are not particularly limited, and as long as the method (conditions) are such that the carbonyl compound (raw material compound (III)) can be heated in the lower carboxylic acid using the acid catalyst, thereby converting the ester group and/or carboxy group (carboxylic acid group) in the carbonyl compound into an acid anhydride group, the conditions can be appropriately adopted. For example, conditions that are adopted in known reactions that can form an acid anhydride group (for example, conditions for forming an acid anhydride described in WO 2018/147373, etc.) can be appropriately used.

また、このような加熱工程に際しては、先ず、前記低級カルボン酸中における加熱が可能となるように、前記低級カルボン酸、前記カルボニル化合物及び前記酸触媒の混合物を調製することが好ましい。このような混合物の調製方法は特に制限されず、加熱工程に利用する装置などに応じて適宜調製すればよく、例えば、同一の容器内にこれらを添加(導入)することで調製してもよい。また、このような加熱工程においては、前記低級カルボン酸に更に他の溶剤を添加して利用してもよい。このような溶剤(他の溶媒)としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン等の芳香族系溶媒;エーテル、THF、ジオキサン等のエーテル系溶媒;酢酸エチル等のエステル系溶媒;ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、ペンタン等の炭化水素系溶媒;アセトニトリルやベンゾニトリル等のニトリル系溶媒;塩化メチレン、クロロホルムなどのハロゲン系溶媒;アセトンやMEKなどのケトン系溶媒;DMF、NMP、DMI、DMAc等のアミド系溶媒が挙げられる。 In addition, in such a heating step, it is preferable to first prepare a mixture of the lower carboxylic acid, the carbonyl compound, and the acid catalyst so that heating in the lower carboxylic acid is possible. The method of preparing such a mixture is not particularly limited, and it may be prepared appropriately depending on the device used in the heating step, for example, by adding (introducing) them into the same container. In addition, in such a heating step, other solvents may be added to the lower carboxylic acid. Examples of such solvents (other solvents) include aromatic solvents such as benzene, toluene, xylene, and chlorobenzene; ether solvents such as ether, THF, and dioxane; ester solvents such as ethyl acetate; hydrocarbon solvents such as hexane, cyclohexane, heptane, and pentane; nitrile solvents such as acetonitrile and benzonitrile; halogen solvents such as methylene chloride and chloroform; ketone solvents such as acetone and MEK; and amide solvents such as DMF, NMP, DMI, and DMAc.

また、前記カルボニル化合物(原料化合物(III))を前記低級カルボン酸中において加熱する際の温度条件としては特に制限されないが、加熱温度の上限を180℃(より好ましくは150℃、更に好ましくは140℃、特に好ましくは130℃)とすることが好ましく、他方、前記加熱温度の下限を80℃(より好ましくは100℃、更に好ましくは110℃)とすることが好ましい。また、このような加熱温度は、上記温度条件の範囲内において、前記均一系酸触媒の沸点よりも低い温度に設定することが好ましい。 The temperature conditions for heating the carbonyl compound (raw material compound (III)) in the lower carboxylic acid are not particularly limited, but it is preferable to set the upper limit of the heating temperature to 180°C (more preferably 150°C, even more preferably 140°C, and particularly preferably 130°C), and the lower limit of the heating temperature to 80°C (more preferably 100°C, and even more preferably 110°C). It is also preferable to set such a heating temperature to a temperature lower than the boiling point of the homogeneous acid catalyst within the above temperature condition range.

また、前記加熱工程においては、より効率よくテトラカルボン酸無水物を生成するといった観点から、前記混合物(前記低級カルボン酸、前記カルボニル化合物及び前記酸触媒の混合物)を加熱により還流する工程を含んでいてもよい。このように、前記加熱工程に還流工程を含むことにより、より効率よくカルボン酸無水物を製造することが可能となる。 The heating step may further include a step of refluxing the mixture (a mixture of the lower carboxylic acid, the carbonyl compound, and the acid catalyst) by heating, from the viewpoint of producing the tetracarboxylic acid anhydride more efficiently. In this way, by including a reflux step in the heating step, it becomes possible to produce the carboxylic acid anhydride more efficiently.

ここで、前記正反応の進行の程度は、蒸気中に含まれている副生成物(例えば水や低級カルボン酸のエステル化合物)の量等を確認することにより判断することができる。そのため、還流工程を施す場合には、蒸気中の副生成物(例えば低級カルボン酸のエステル化合物)の量等を確認しながら、効率よく反応が進行するように還流時間を適宜設定し、その後、加熱しながら留出成分の除去工程を施してもよい。このようにして留出成分の除去工程を施すことにより、反応系から副生成物(例えば低級カルボン酸のエステル化合物及び水)を除去することができ、前記正反応をより効率よく進行させることが可能となる。また、前記留出成分の除去工程時には、留出成分(蒸気)を適宜留去した場合に低級カルボン酸が減少する場合(例えば、副生成物として、低級カルボン酸のエステル化合物と水とが生成されて、カルボン酸が消費され、その蒸気を留去することで、結果的にカルボン酸が減少するような場合等)には、その減少した分の低級カルボン酸を適宜追加(場合により連続的に追加)して加熱を行うことが好ましい。また、このような加熱工程が前記混合物を還流する工程を含む場合、その還流の条件は特に制限されず、公知の条件を適宜採用でき、用いるカルボニル化合物(原料化合物)の種類等に応じて好適な条件に適宜変更することができる。 Here, the degree of progress of the forward reaction can be determined by checking the amount of by-products (e.g., water and ester compounds of low carboxylic acids) contained in the steam. Therefore, when performing the reflux process, the reflux time may be appropriately set so that the reaction proceeds efficiently while checking the amount of by-products (e.g., ester compounds of low carboxylic acids) in the steam, and then the distillate component removal process may be performed while heating. By performing the distillate component removal process in this way, by-products (e.g., ester compounds of low carboxylic acids and water) can be removed from the reaction system, making it possible to proceed with the forward reaction more efficiently. In addition, during the distillate component removal process, if the amount of low carboxylic acid decreases when the distillate components (steam) are appropriately distilled off (for example, if ester compounds of low carboxylic acids and water are generated as by-products, carboxylic acid is consumed, and the amount of carboxylic acid decreases as a result of distilling off the steam), it is preferable to appropriately add (continuously add in some cases) the amount of low carboxylic acid that has decreased and then heat it. In addition, when such a heating step includes a step of refluxing the mixture, the reflux conditions are not particularly limited, and known conditions can be appropriately adopted, and can be appropriately changed to suitable conditions depending on the type of carbonyl compound (raw material compound) used, etc.

また、前記カルボニル化合物(原料化合物(III))を前記低級カルボン酸中において加熱する際の圧力条件(反応時の圧力条件)としては特に制限されず、常圧下であっても、加圧条件下であっても或は減圧条件下であってもよく、いずれの条件下であっても反応を進行させることが可能であり、例えば、前述の還流工程を採用する場合には溶媒となる低級カルボン酸の蒸気等による加圧条件下で反応を行ってもよい。また、このような圧力条件としては、0.001~10MPaとすることが好ましく、0.1~1.0MPaとすることが更に好ましい。 The pressure conditions (pressure conditions during the reaction) when the carbonyl compound (raw material compound (III)) is heated in the lower carboxylic acid are not particularly limited, and the reaction can proceed under any conditions, such as normal pressure, pressurized conditions, or reduced pressure conditions. For example, when the above-mentioned reflux step is employed, the reaction can be carried out under pressurized conditions using vapor of the lower carboxylic acid as the solvent. The pressure conditions are preferably 0.001 to 10 MPa, and more preferably 0.1 to 1.0 MPa.

また、前記カルボニル化合物(原料化合物(III))を前記低級カルボン酸中において加熱する際の雰囲気ガスとしては特に制限されず、例えば、空気であっても不活性ガス(窒素、アルゴン等)であってもよい。なお、反応で生成する副生成物(低級カルボン酸のエステル化合物や水)を効率良く揮発させ、反応をより効率よく進行させるために(エステル交換の平衡反応を生成系により傾向させるために)、上記のガス(望ましくは窒素、アルゴン等の不活性ガス)をバブリングしてもよく、反応機(反応容器)の気相部に通気させながら撹拌してもよい。 The atmospheric gas used when the carbonyl compound (raw material compound (III)) is heated in the lower carboxylic acid is not particularly limited, and may be, for example, air or an inert gas (nitrogen, argon, etc.). In order to efficiently volatilize the by-products (lower carboxylic acid ester compounds and water) produced in the reaction and to make the reaction proceed more efficiently (to make the equilibrium reaction of the ester exchange more favorable to the product system), the above gas (preferably an inert gas such as nitrogen or argon) may be bubbled or stirred while being ventilated into the gas phase of the reactor (reaction vessel).

また、前記カルボニル化合物(原料化合物(III))を前記低級カルボン酸中において加熱する際の加熱時間としては、特に制限されないが、0.5~100時間とすることが好ましく、1~50時間とすることがより好ましい。また、前記カルボニル化合物(原料化合物(III))を前記低級カルボン酸中において加熱する際には、均一に反応を進行せしめるという観点から、前記カルボニル化合物が導入された前記低級カルボン酸(より好ましくは前記低級カルボン酸、前記カルボニル化合物及び前記酸触媒の混合物)を撹拌しながら反応を進行せしめてもよい。 The heating time for heating the carbonyl compound (raw material compound (III)) in the lower carboxylic acid is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 100 hours, and more preferably 1 to 50 hours. In addition, when heating the carbonyl compound (raw material compound (III)) in the lower carboxylic acid, the reaction may be carried out while stirring the lower carboxylic acid into which the carbonyl compound has been introduced (more preferably a mixture of the lower carboxylic acid, the carbonyl compound, and the acid catalyst) from the viewpoint of uniformly proceeding with the reaction.

さらに、前記カルボニル化合物(原料化合物(III))を前記低級カルボン酸中において加熱する工程(加熱工程)においては、前記低級カルボン酸とともに無水酢酸を利用することが好ましい。このような無水酢酸を利用する場合、該無水酢酸の使用量は特に制限されないが、前記カルボニル化合物(原料化合物(III))に対して4~100倍モルとすることが好ましい。 Furthermore, in the step of heating the carbonyl compound (raw material compound (III)) in the lower carboxylic acid (heating step), it is preferable to use acetic anhydride together with the lower carboxylic acid. When using such acetic anhydride, the amount of acetic anhydride used is not particularly limited, but is preferably 4 to 100 times the molar amount of the carbonyl compound (raw material compound (III)).

また、このように無水酢酸を利用する場合においても、加熱の際の温度条件、圧力条件、雰囲気ガスの条件、加熱時間の条件等は、上述の加熱工程において説明した条件を採用することが好ましい。また、このように、無水酢酸を利用する場合、前記加熱工程が前記混合物を還流する工程であることが好ましい。このようにして、無水酢酸を利用して還流を施した場合には、その使用量などに応じて蒸気の留去や低級カルボン酸の追加といった工程を施すことなく、還流工程を施すだけで反応を十分に進行せしめることも可能となり、より効率よくテトラカルボン酸二無水物を製造することも可能となる。 Even when acetic anhydride is used in this way, it is preferable to adopt the conditions for the temperature, pressure, atmospheric gas, heating time, etc., during heating as explained in the heating step. Also, when acetic anhydride is used in this way, it is preferable that the heating step is a step of refluxing the mixture. When acetic anhydride is used in this way and reflux is performed, it is possible to sufficiently proceed with the reaction by only performing the reflux step without performing steps such as distilling off steam or adding a lower carboxylic acid depending on the amount used, etc., and it is also possible to more efficiently produce tetracarboxylic dianhydride.

このような加熱工程を施すことで、前記カルボニル化合物(原料化合物(III))から、前記酸二無水物(A)及び前記酸二無水物(B)からなるテトラカルボン酸二無水物を得ることができる。 By carrying out such a heating step, a tetracarboxylic acid dianhydride consisting of the acid dianhydride (A) and the acid dianhydride (B) can be obtained from the carbonyl compound (raw material compound (III)).

そして、工程(4)においては、前記加熱工程を施して得られたテトラカルボン酸二無水物に関して、必要に応じて前記酸二無水物(A)の含有量を調整して、本発明のテトラカルボン酸二無水物を得る。ここにおいて前記酸二無水物(A)の含有量を調整工程に関して「必要に応じて」とは、前記酸二無水物(A)の含有量を調整しなくても、前記加熱工程により、そもそも立体異性体の1種である前記酸二無水物(A)の含有量が前記酸二無水物(A)及び前記酸二無水物(B)の総量に対して30モル%以上のテトラカルボン酸二無水物が得られている場合には、得られたテトラカルボン酸二無水物に対して、敢えて異性体の含有量の調整工程を施さなくても本発明のテトラカルボン酸二無水物に相当するものとなるため、その場合には敢えて異性体の含有量の調整工程を施さなくてもよいことを意味するとともに、前記加熱工程により得られたテトラカルボン酸二無水物(立体異性体の含有量調整前の化合物)が、立体異性体の1種である酸二無水物(A)の含有量が前記酸二無水物(A)及び前記酸二無水物(B)の総量に対して30モル%未満である場合や、用途等に応じて所望により酸二無水物(A)の含有量をより高度なものとすることが必要な場合には、酸二無水物(A)の含有量がより高いテトラカルボン酸二無水物を得るために、異性体の含有量の調整工程を施してもよいことを意味する。 In step (4), the content of the acid dianhydride (A) in the tetracarboxylic dianhydride obtained by the heating step is adjusted as necessary to obtain the tetracarboxylic dianhydride of the present invention. Here, the term "as necessary" in the step of adjusting the content of the acid dianhydride (A) means that, even if the content of the acid dianhydride (A) is not adjusted, when a tetracarboxylic dianhydride is obtained by the heating step in which the content of the acid dianhydride (A), which is a type of stereoisomer, is 30 mol % or more relative to the total amount of the acid dianhydride (A) and the acid dianhydride (B), the obtained tetracarboxylic dianhydride corresponds to the tetracarboxylic dianhydride of the present invention without the step of adjusting the content of the isomer. This means that it is not necessary to carry out a content adjustment step, and also means that in cases where the tetracarboxylic dianhydride obtained by the heating step (compound before the stereoisomer content adjustment) has a content of the acid dianhydride (A), which is one type of stereoisomer, less than 30 mol% relative to the total amount of the acid dianhydride (A) and the acid dianhydride (B), or when it is necessary to increase the content of the acid dianhydride (A) to a higher level as desired depending on the application, etc., a content adjustment step of the isomer may be carried out to obtain a tetracarboxylic dianhydride having a higher content of the acid dianhydride (A).

なお、酸二無水物(A)の含有量を調整するために施す工程としては、特に制限されないが、例えば、前記酸二無水物(A)が前記酸二無水物(B)よりも昇華温度が高いことを利用して、昇華精製により酸二無水物(A)の含有量を調整する方法を採用できる。例えば、いわゆるクーゲルロールを利用して調整する方法を採用でき、この場合、異性体の含有量を調整するテトラカルボン酸二無水物を昇華させた後、最初に冷却される高温側の球(クーゲル)と、それよりも低温側の球(クーゲル)の中に、析出して残りやすい異性体の種類が異性体ごとの昇華温度の違いにより異なることを利用して、各クーゲル内に析出している化合物中の異性体の割合に基いて、所望の含有割合となるように適宜調整する方法を採用できる。このようにして、酸二無水物(A)の含有量が酸二無水物(A)及び(B)の総量に対して30モル%以上となるようなテトラカルボン酸二無水物を得ることで、本発明のカルボニル化合物を得ることができる。 The process for adjusting the content of the acid dianhydride (A) is not particularly limited, but for example, a method of adjusting the content of the acid dianhydride (A) by sublimation purification can be adopted, taking advantage of the fact that the sublimation temperature of the acid dianhydride (A) is higher than that of the acid dianhydride (B). For example, a method of adjustment using a so-called Kugelrohr can be adopted. In this case, after the tetracarboxylic dianhydride for adjusting the content of the isomer is sublimated, the type of isomer that is likely to precipitate and remain in the high-temperature ball (kugel) that is first cooled and the ball (kugel) on the lower temperature side differs depending on the sublimation temperature of each isomer, and a method of appropriately adjusting the content ratio to the desired ratio based on the ratio of isomers in the compound precipitated in each kugel can be adopted. In this way, the carbonyl compound of the present invention can be obtained by obtaining a tetracarboxylic dianhydride in which the content of the acid dianhydride (A) is 30 mol % or more relative to the total amount of the acid dianhydrides (A) and (B).

以上、工程(1)~(4)を含む方法に基いて、本発明のテトラカルボン酸二無水物を製造するための方法として好適に採用することが可能な方法について説明したが、本発明のテトラカルボン酸二無水物を製造するための方法は上記方法に制限されるものではなく、例えば、上記本発明のカルボニル化合物を予め調製し、上記本発明のカルボニル化合物を、酸触媒を用いて、炭素数1~5のカルボン酸中において加熱することにより、上記本発明のテトラカルボン酸二無水物を得る方法を採用してもよい。なお、このような方法における加熱工程(酸触媒を用いて、炭素数1~5のカルボン酸中において加熱する工程)は、上記工程(4)において説明した加熱工程と同様の工程とすることが好ましい。 The above describes a method that can be suitably employed as a method for producing the tetracarboxylic dianhydride of the present invention based on a method including steps (1) to (4). However, the method for producing the tetracarboxylic dianhydride of the present invention is not limited to the above method. For example, a method may be employed in which the carbonyl compound of the present invention is prepared in advance, and the carbonyl compound of the present invention is heated in a carboxylic acid having 1 to 5 carbon atoms using an acid catalyst to obtain the tetracarboxylic dianhydride of the present invention. Note that the heating step in such a method (a step of heating in a carboxylic acid having 1 to 5 carbon atoms using an acid catalyst) is preferably the same as the heating step described in step (4) above.

[ポリイミド]
本発明のポリイミドは、上記一般式(5)で表されるエキソ/エキソ型の立体構造を有する繰り返し単位(A)、並びに/又は、上記一般式(6)で表されるエンド/エキソ型の立体構造を有する構造単位(繰り返し単位)及びその鏡像体であるエキソ/エンド型の立体構造を有する構造単位(繰り返し単位)からなる少なくとも1種の繰り返し単位(B)を含有し、かつ、前記繰り返し単位(A)及び(B)の総量に対する前記繰り返し単位(A)の含有量がモル比で30~100モル%であることを特徴とするものである。なお、繰り返し単位(B)は、エンド/エキソ型の立体構造を有する構造単位(繰り返し単位)を単独で含有するものであってもよく、エキソ/エンド型の立体構造を有する構造単位(繰り返し単位)を単独で含有するものであってもよく、あるいは、それらの双方を含有するものであってもよい。
[Polyimide]
The polyimide of the present invention is characterized in that it contains at least one repeating unit (B) consisting of a repeating unit (A) having an exo/exo type stereostructure represented by the above general formula (5) and/or a structural unit (repeating unit) having an endo/exo type stereostructure represented by the above general formula (6) and a structural unit (repeating unit) having an exo/endo type stereostructure which is its enantiomer, and that the content of the repeating unit (A) relative to the total amount of the repeating units (A) and (B) is 30 to 100 mol % in terms of molar ratio. The repeating unit (B) may contain a structural unit (repeating unit) having an endo/exo type stereostructure alone, may contain a structural unit (repeating unit) having an exo/endo type stereostructure alone, or may contain both of them.

このような一般式(5)及び(6)中のR、R及びRは、それぞれ上記一般式(1)中のR、R及びRと同様のものであり、その好適なものも上記一般式(1)中のR、R及びRと同様である。なお、このような一般式(5)及び(6)において、複数のRは、それぞれ、同一のものであってもあるいは異なるものであってもよいが、精製の容易さ等の観点からは、同一のものであることが好ましい。更に、一般式(5)及び(6)において、R及びRは、それぞれ、同一のものであってもあるいは異なるものであってもよいが、精製の容易さ等の観点からは、同一のものであることが好ましい。 R 1 , R 2 and R 3 in such general formulas (5) and (6) are the same as R 1 , R 2 and R 3 in the above general formula (1), and the preferred ones are also the same as R 1 , R 2 and R 3 in the above general formula (1). In such general formulas (5) and (6), the multiple R 1s may be the same or different, but from the viewpoint of ease of purification, it is preferable that they are the same. Furthermore, in general formulas (5) and (6), R 2 and R 3 may be the same or different, but from the viewpoint of ease of purification, it is preferable that they are the same.

また、前記一般式(5)及び(6)中のRとして選択され得るアリーレン基は、炭素数6~50のアリーレン基である。また、このようなアリーレン基の炭素数としては6~40であることが好ましく、6~30であることがより好ましく、12~20であることがさらに好ましい。このような炭素数が前記下限未満ではポリイミドの耐熱性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超えると、得られたポリイミドの溶媒に対する溶解性が低下して、フィルム等への成形性が低下する傾向にある。 The arylene group that can be selected as R 5 in the general formulas (5) and (6) is an arylene group having 6 to 50 carbon atoms. The number of carbon atoms in such an arylene group is preferably 6 to 40, more preferably 6 to 30, and even more preferably 12 to 20. If the number of carbon atoms is less than the lower limit, the heat resistance of the polyimide tends to decrease, while if the number of carbon atoms exceeds the upper limit, the solubility of the obtained polyimide in a solvent tends to decrease, and the moldability into a film or the like tends to decrease.

このような一般式(5)及び(6)で表される繰り返し単位中のR(炭素数6~50のアリーレン基)は、下記式(16):
N-R-NH (16)
[式(16)中、Rは炭素数6~50のアリーレン基を示す。]
で表されるジアミン化合物から2つのアミノ基を除いた残基であることが好ましい(このように、上記式(16)で表されるジアミン化合物を原料化合物として利用して、その残基としてRを繰り返し単位中に導入することが好ましい)。このようなジアミン化合物(Rを繰り返し単位中に導入するために利用される原料化合物)としては特に制限されず、公知のジアミン化合物(例えば、国際公開第2018/147373号公報に記載されている芳香族ジアミン等)を適宜利用できる。このようなジアミン化合物としては、例えば、1,4-ジアミノベンゼン、1,3-ジアミノベンゼン、2,4-ジアミノトルエン、2,5-ジアミノトルエン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,3’-ジアミノジフェニルエーテル、2,4’-ジアミノジフェニルエーテル、2,2’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノジフェニルスルホン、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-ジアミノビフェニル、3,7-ジアミノ-ジメチルジベンゾチオフェン-5,5-ジオキシド、4,4’-ジアミノベンズアニリド、3,3’-ジアミノベンゾフェノン、ビス(4-アミノフェニル)スルフィド、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)プロパン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ブタン、1,5-ビス(4-アミノフェノキシ)ペンタン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)-2,2-ジメチルプロパン、1,2-ビス[2-(4-アミノフェノキシ)エトキシ]エタン、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン、5(6)-アミノ-1-(4-アミノメチル)-1,3,3-トリメチルインダン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’-ビス(3-アミノフェノキシ)ビフェニル、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、ビス[4-(3-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、3,3’-ジカルボキシ-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,6-ジヒドロキシ-1,3-フェニレンジアミン、3,3’-ジヒドロキシ-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、3,3’,4,4’-テトラアミノビフェニル、1,3-ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン1,6-ジアミノヘキサン、1-アミノ-3-アミノメチル-3,5,5-トリメチルシクロヘキサン、4,4’-メチレンビス(4-シクロヘキシルアミン)、トランス-1,4-シクロヘキサンジアミン、ビシクロ[2.2.1]ヘプタンビス(メチルアミン)、トリシクロ[3.3.1.13,7]デカン-1,3-ジアミン、4-アミノ安息香酸4-アミノフェニル、2-(4-アミノフェニル)アミノベンゾオキサゾール、9,9-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]フルオレン、2,2’-ビス(3-スルホプロポキシ)-4,4’-ジアミノビフェニル、4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル-3,3’-ジスルホン酸、ビス(4-アミノフェニル)テレフタレート等が挙げられる。なお、このようなジアミン化合物は1種を単独であるいは2種以上を組み合わせて利用してもよい。
R 5 (an arylene group having 6 to 50 carbon atoms) in the repeating units represented by the general formulas (5) and (6) is represented by the following formula (16):
H 2 NR 5 -NH 2 (16)
[In formula (16), R 5 represents an arylene group having 6 to 50 carbon atoms.]
(Thus, it is preferable to use the diamine compound represented by the above formula (16) as a raw material compound and introduce R 5 into the repeating unit as the residue.) Such a diamine compound (raw material compound used to introduce R 5 into the repeating unit) is not particularly limited, and known diamine compounds (for example, aromatic diamines described in WO 2018/147373) can be appropriately used. Examples of such diamine compounds include 1,4-diaminobenzene, 1,3-diaminobenzene, 2,4-diaminotoluene, 2,5-diaminotoluene, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminodiphenyl ether, 2,4'-diaminodiphenyl ether, 2,2'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 3,3'-diaminodiphenyl sulfone, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-bis(trifluoromethyl)-4,4'-diaminobiphenyl, 3,7-diamino-dimethyldibenzothiophene-5,5-di oxide, 4,4'-diaminobenzanilide, 3,3'-diaminobenzophenone, bis(4-aminophenyl)sulfide, 1,3-bis(4-aminophenoxy)propane, 1,4-bis(4-aminophenoxy)butane, 1,5-bis(4-aminophenoxy)pentane, 1,3-bis(4-aminophenoxy)-2,2-dimethylpropane, 1,2-bis[2-(4-aminophenoxy)ethoxy]ethane, 9,9-bis(4-aminophenyl)fluorene, 5(6)-amino-1-(4-aminomethyl)-1,3,3-trimethylindane, 1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene, 1,4-bis(3-aminophenoxy)benzene, 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene, 1,3-bis(3-aminophenoxy)benzyl benzene, 4,4'-bis(4-aminophenoxy)biphenyl, 4,4'-bis(3-aminophenoxy)biphenyl, 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane, bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]sulfone, bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]sulfone, 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]hexafluoropropane, 3,3'-dicarboxy-4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,6-dihydroxy-1,3-phenylenediamine, 3,3'-dihydroxy-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2-bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane, 3,3',4,4'-tetraaminobiphenyl, 1,3-bis(3-aminopropyl)tetramethylphenyl Examples of the diamine compounds include tetramethyldisiloxane 1,6-diaminohexane, 1-amino-3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexane, 4,4'-methylenebis(4-cyclohexylamine), trans-1,4-cyclohexanediamine, bicyclo[2.2.1]heptanebis(methylamine), tricyclo[3.3.1.13,7]decane-1,3-diamine, 4-aminobenzoic acid 4-aminophenyl, 2-(4-aminophenyl)aminobenzoxazole, 9,9-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]fluorene, 2,2'-bis(3-sulfopropoxy)-4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-bis(4-aminophenoxy)biphenyl-3,3'-disulfonic acid, and bis(4-aminophenyl)terephthalate. These diamine compounds may be used alone or in combination of two or more.

また、Rを繰り返し単に中に導入するための原料化合物として利用される前記ジアミン化合物としては、中でも、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(略称:BAPP)、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン(略称:TFMB)、4,4’-ジアミノベンズアニリド(略称:DABAN)、p-フェニレンジアミン(略称:PPD)、ビス(4-アミノフェニル)テレフタレート(略称:BPTP)、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル(略称:ODA)、1,3-ジアミノベンゼン、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン、4-アミノ安息香酸4-アミノフェニルが好ましく、BAPP、ODA、BPTP、DABAN、PPD、TFMBがより好ましい。なお、このようなジアミン化合物を製造するための方法は特に制限されず、公知の方法を適宜採用できる。また、このようなジアミン化合物は、市販のものを適宜利用してもよい。 In addition, the diamine compound used as a raw material compound for simply repeatedly introducing R 5 into the compound is preferably 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane (abbreviation: BAPP), 2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine (abbreviation: TFMB), 4,4'-diaminobenzanilide (abbreviation: DABAN), p-phenylenediamine (abbreviation: PPD), bis(4-aminophenyl)terephthalate (abbreviation: BPTP), 4,4'-diaminodiphenyl ether (abbreviation: ODA), 1,3-diaminobenzene, 9,9-bis(4-aminophenyl)fluorene, or 4-aminobenzoic acid 4-aminophenyl, more preferably BAPP, ODA, BPTP, DABAN, PPD, or TFMB. The method for producing such a diamine compound is not particularly limited, and a known method can be appropriately adopted. In addition, a commercially available diamine compound may be appropriately used.

また、本発明のポリイミドは、上記一般式(5)で表されるエキソ/エキソ型の立体構造を有する繰り返し単位(A)、並びに/又は、下記一般式(6)で表されるエンド/エキソ型の立体構造を有する構造単位(繰り返し単位)及びその鏡像体であるエキソ/エンド型の立体構造を有する構造単位(繰り返し単位)からなる群から選択される少なくとも1種の繰り返し単位(B)を含有してなり、前記繰り返し単位(A)及び(B)の総量に対する前記繰り返し単位(A)の含有量がモル比で30~100モル%のものである。 The polyimide of the present invention contains a repeating unit (A) having an exo/exo type stereostructure represented by the above general formula (5), and/or at least one repeating unit (B) selected from the group consisting of a structural unit (repeating unit) having an endo/exo type stereostructure represented by the following general formula (6) and a structural unit (repeating unit) having an exo/endo type stereostructure that is its mirror image, and the content of the repeating unit (A) relative to the total amount of the repeating units (A) and (B) is 30 to 100 mol % in molar ratio.

このように、エキソ/エキソ型の立体構造を有する前記繰り返し単位(A)の含有量が前記繰り返し単位(A)及び(B)の総モル量に対して30~100モル%である。このような繰り返し単位(A)の含有量を前記下限以上とすることで、より高度な水準の耐熱性を有するものとすることができる。また、前記繰り返し単位(A)及び(B)の総モル量に対する前記繰り返し単位(A)の含有量としては、より高度な機械的強度が得られるといった観点からは、40~100モル%であることがより好ましく、60~100モル%であることが更に好ましく、80~100モル%であることが特に好ましく、90~100モル%であることが最も好ましい。 In this way, the content of the repeating unit (A) having an exo/exo type stereostructure is 30 to 100 mol% based on the total molar amount of the repeating units (A) and (B). By setting the content of such repeating unit (A) to be equal to or higher than the lower limit, a higher level of heat resistance can be obtained. From the viewpoint of obtaining a higher level of mechanical strength, the content of the repeating unit (A) based on the total molar amount of the repeating units (A) and (B) is more preferably 40 to 100 mol%, even more preferably 60 to 100 mol%, particularly preferably 80 to 100 mol%, and most preferably 90 to 100 mol%.

このような本発明のポリイミドは、前記本発明のテトラカルボン酸二無水物を含む酸二無水物モノマーと、前記ジアミン化合物との重縮合物からなるものであることが好ましい。前記本発明のテトラカルボン酸二無水物を原料として用いて、前記ジアミン化合物と重縮合させることで、前記繰り返し単位(A)及び/又は前記繰り返し単位(B)を含有し、かつ、前記繰り返し単位(A)の含有量が前記繰り返し単位(A)及び(B)の総モル量に対して30~100モル%であるポリイミドを効率よく得ることができる。 Such a polyimide of the present invention is preferably made of a polycondensate of an acid dianhydride monomer containing the tetracarboxylic dianhydride of the present invention and the diamine compound. By using the tetracarboxylic dianhydride of the present invention as a raw material and polycondensing it with the diamine compound, a polyimide containing the repeating unit (A) and/or the repeating unit (B) and having a content of the repeating unit (A) of 30 to 100 mol % based on the total molar amount of the repeating units (A) and (B) can be efficiently obtained.

また、このようなポリイミドとしては、上記繰り返し単位(A)、及び/又は、上記繰り返し単位(B)を主として含有するもの(より好ましくは繰り返し単位(A)及び(B)の総量が、ポリイミド中の全繰り返し単位に対して50~100モル%(更に好ましくは70~100モル%、特に好ましくは80~100モル%、最も好ましくは90~100モル%)であること)が好ましい。なお、このようなポリイミドにおいては、本発明の効果を損なわない範囲において他の繰り返し単位を含んでいてもよい。このような他の繰り返し単位としては、特に制限されず、ポリイミドの繰り返し単位として利用できる公知の繰り返し単位等が挙げられ、例えば、上記本発明のテトラカルボン酸二無水物以外の他のテトラカルボン酸二無水物と、前記ジアミン化合物とに由来する繰り返し単位等が挙げられる。このように、他の繰り返し単位は、例えば、本発明のポリイミドが、前記本発明のテトラカルボン酸二無水物を含む酸二無水物モノマーと、前記ジアミン化合物との重縮合物である場合、前記酸二無水物モノマーを、前記本発明のテトラカルボン酸二無水物と、それ以外の他のテトラカルボン酸二無水物とを含むものとすることで、ポリイミド中に容易に導入可能である。 In addition, such polyimides preferably contain the repeating unit (A) and/or the repeating unit (B) (more preferably, the total amount of repeating units (A) and (B) is 50 to 100 mol % (even more preferably 70 to 100 mol %, particularly preferably 80 to 100 mol %, most preferably 90 to 100 mol %) of all repeating units in the polyimide). In addition, such polyimides may contain other repeating units as long as the effects of the present invention are not impaired. Such other repeating units are not particularly limited, and include known repeating units that can be used as repeating units of polyimides, such as repeating units derived from tetracarboxylic dianhydrides other than the tetracarboxylic dianhydride of the present invention and the diamine compound. In this way, for example, when the polyimide of the present invention is a polycondensation product of an acid dianhydride monomer containing the tetracarboxylic acid dianhydride of the present invention and the diamine compound, the other repeating units can be easily introduced into the polyimide by making the acid dianhydride monomer contain the tetracarboxylic acid dianhydride of the present invention and another tetracarboxylic acid dianhydride other than the tetracarboxylic acid dianhydride of the present invention.

このような他のテトラカルボン酸二無水物としては、特に制限されず、ポリイミドの製造に利用可能な公知のものを適宜利用でき、例えば、無水ピロメリット酸、3,4’-オキシジフタル酸二無水物、4,4’-オキシジフタル酸二無水物、ビフェニル-3,4,3’,4’-テトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノン-3,4,3’,4’-テトラカルボン酸二無水物、ジフェニルスルホン-3,4,3’,4’-テトラカルボン酸二無水物、4,4’-(2,2-ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸二無水物、m-ターフェニル-3,4,3’,4’-テトラカルボン酸二無水物、p-ターフェニル-3,4,3’,4’-テトラカルボン酸二無水物、シクロブタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物、3-カルボキシメチル-1,2,4-シクロペンタントリカルボン酸1,4:2,3-二無水物、シクロヘキサン-1,2,4,5-テトラカルボン酸二無水物、ブタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物、ナフタレン-1,4,5,8-テトラカルボン酸二無水物、ビス(1,3-ジオキソ-1,3-ジヒドロイソベンゾフラン-5-カルボン酸)1,4-フェニレン、ノルボルナン-2-スピロ-α-シクロペンタノン-α’-スピロ-2’’-ノルボルナン-5,5’’,6,6’’-テトラカルボン酸二無水物(CpODA)、下記式(17)~(18): Such other tetracarboxylic dianhydrides are not particularly limited, and known tetracarboxylic dianhydrides that can be used in the production of polyimides can be appropriately used. For example, pyromellitic anhydride, 3,4'-oxydiphthalic dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic dianhydride, biphenyl-3,4,3',4'-tetracarboxylic dianhydride, benzophenone-3,4,3',4'-tetracarboxylic dianhydride, diphenylsulfone-3,4,3',4'-tetracarboxylic dianhydride, 4,4'-(2,2-hexafluoroisopropylidene)diphthalic dianhydride, m-terphenyl-3,4,3',4'-tetracarboxylic dianhydride, p-terphenyl-3,4,3',4'-tetracarbo dianhydride, cyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, 3-carboxymethyl-1,2,4-cyclopentanetricarboxylic acid 1,4:2,3-dianhydride, cyclohexane-1,2,4,5-tetracarboxylic dianhydride, butane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, naphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, bis(1,3-dioxo-1,3-dihydroisobenzofuran-5-carboxylic acid) 1,4-phenylene, norbornane-2-spiro-α-cyclopentanone-α'-spiro-2''-norbornane-5,5'',6,6''-tetracarboxylic dianhydride (CpODA), the following formulas (17) to (18):

で表される化合物(上記式(17)で表される化合物(略称「BNBDA」)、上記式(18)で表される化合物(略称「BzDA」))等を挙げることができる。このような他のテトラカルボン酸二無水物は、1種を単独で用いてもよく、あるいは、2種以上を併用してもよい。 The compound represented by the above formula (17) (abbreviated as "BNBDA"), the compound represented by the above formula (18) (abbreviated as "BzDA"), etc. can be used. One of these other tetracarboxylic dianhydrides may be used alone, or two or more of them may be used in combination.

なお、ポリイミドが、前記繰り返し単位(A)及び(B)とともに、他の繰り返し単位を含む場合には、それらのモル比([前記繰り返し単位(A)及び(B)の総量]:[他の繰り返し単位])を99.9:0.1~0.1:99.9としてもよい。更に、他の繰り返し単位を含む場合において、前記繰り返し単位(A)及び(B)の総量(合計量)と、他の繰り返し単位の含有量との比率を、得られるポリイミドの耐熱性と透明性の観点からは、モル比([前記繰り返し単位(A)及び(B)の総量]:[他の繰り返し単位の含有量])で9:1~5:5(より好ましくは9:1~7:3)とすることが好ましい。 When the polyimide contains other repeating units in addition to the repeating units (A) and (B), the molar ratio thereof ([total amount of the repeating units (A) and (B)]: [other repeating units]) may be 99.9:0.1 to 0.1:99.9. Furthermore, when other repeating units are contained, it is preferable that the ratio of the total amount (total amount) of the repeating units (A) and (B) to the content of the other repeating units be 9:1 to 5:5 (more preferably 9:1 to 7:3) in terms of the heat resistance and transparency of the resulting polyimide.

本発明のポリイミドとしては、5%重量減少温度が450℃以上のものが好ましく、460~520℃のものがより好ましい。このような5%重量減少温度が前記下限未満では高度な耐熱性が得られなくなり、他方、前記上限を超えると、そのような特性を有するポリイミドを製造することが困難となる傾向にある。なお、このような5%重量減少温度は、窒素ガス雰囲気下、窒素ガスを流しながら室温(25℃)から40℃に昇温し、40℃を開始温度として、10℃/min.の条件で加熱して、用いた試料の重量が5%減少する温度を測定することにより求めることができる。なお、測定に際しては、試料の質量を1.0mg~10mg(より好ましくは1.5mg~4.0mg)として利用することが好ましい。前記試料の質量を前記範囲とすることで、仮に試料の質量を変えて測定しても、同一のポリイミドに対しては同一の値を測定できる。 The polyimide of the present invention preferably has a 5% weight loss temperature of 450°C or more, more preferably 460 to 520°C. If the 5% weight loss temperature is less than the lower limit, high heat resistance cannot be obtained, while if it exceeds the upper limit, it tends to be difficult to manufacture polyimide with such properties. The 5% weight loss temperature can be determined by increasing the temperature from room temperature (25°C) to 40°C while flowing nitrogen gas in a nitrogen gas atmosphere, heating at a rate of 10°C/min. from 40°C as the starting temperature, and measuring the temperature at which the weight of the sample used decreases by 5%. In addition, it is preferable to use a sample with a mass of 1.0 mg to 10 mg (more preferably 1.5 mg to 4.0 mg) during measurement. By setting the mass of the sample in the above range, the same value can be measured for the same polyimide even if the mass of the sample is changed.

また、このようなポリイミドとしては、ガラス転移温度(Tg)が300℃以上のものが好ましく、330~450℃のものが特に好ましい。このようなガラス転移温度(Tg)が前記下限未満では十分な耐熱性が達成困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えるとそのような特性を有するポリイミドを製造することが困難となる傾向にある。なお、このようなガラス転移温度(Tg)は、熱機械的分析装置(リガク製の商品名「TMA8310」)を使用して引張モードにより測定することができる。 In addition, such polyimides preferably have a glass transition temperature (Tg) of 300°C or higher, and particularly preferably 330 to 450°C. If the glass transition temperature (Tg) is below the lower limit, it tends to be difficult to achieve sufficient heat resistance, while if it exceeds the upper limit, it tends to be difficult to produce polyimides with such properties. The glass transition temperature (Tg) can be measured in tension mode using a thermomechanical analyzer (manufactured by Rigaku under the trade name "TMA8310").

また、このようなポリイミドは、線膨張係数(CTE)が0~100ppm/Kであることが好ましく、10~60ppm/Kであることがより好ましい。このような線膨張係数が前記上限を超えると、線膨張係数の範囲が5~20ppm/Kである金属や無機物と組合せて複合化した場合に熱履歴で剥がれが生じ易くなる傾向にある。また、前記線膨張係数が、前記下限未満では溶解性の低下やフィルム特性が低下する傾向にある。このようなポリイミドの線膨張係数の測定方法としては、縦20mm、横5mmの大きさのポリイミドフィルム(かかるフィルムの厚みは測定値に影響するものではないため特に制限されるものではないが、10~30μmとすることが好ましい。)を形成して測定試料とし、測定装置として熱機械的分析装置(リガク製の商品名「TMA8310」)を利用して、窒素雰囲気下、引張りモード(49mN)、昇温速度5℃/分の条件を採用して、100℃~200℃の温度範囲における1℃あたりの長さの変化の平均値を求めることにより得られる値を採用する。 In addition, such polyimides preferably have a linear expansion coefficient (CTE) of 0 to 100 ppm/K, more preferably 10 to 60 ppm/K. If such a linear expansion coefficient exceeds the upper limit, when combined with a metal or inorganic substance having a linear expansion coefficient in the range of 5 to 20 ppm/K to form a composite, peeling tends to occur due to thermal history. In addition, if the linear expansion coefficient is less than the lower limit, the solubility and film properties tend to decrease. To measure the linear expansion coefficient of such polyimides, a polyimide film having a size of 20 mm in length and 5 mm in width (the thickness of such a film does not affect the measured value and is not particularly limited, but it is preferable to set it to 10 to 30 μm) is formed as a measurement sample, and a thermomechanical analyzer (Rigaku's product name "TMA8310") is used as the measurement device, and the conditions are adopted: in a nitrogen atmosphere, in a tensile mode (49 mN), and at a heating rate of 5°C/min, and the average value obtained by calculating the average change in length per 1°C in the temperature range of 100°C to 200°C is adopted.

さらに、このようなポリイミドとしては、軟化温度が300℃以上のものが好ましく、330~450℃のものがより好ましい。このような軟化温度が前記下限未満では十分な耐熱性が達成困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えるとそのような特性を有するポリイミドを製造することが困難となる傾向にある。なお、このような軟化温度は、熱機械的分析装置(リガク製の商品名「TMA8310」)を使用して、ペネトレーションモードにより測定することができる。また、測定に際しては、試料のサイズ(縦、横、厚み等)は測定値に影響するものではないため、用いる熱機械的分析装置(リガク製の商品名「TMA8310」)の治具に装着可能なサイズに、試料のサイズを適宜調整すればよい。 Furthermore, such polyimides preferably have a softening temperature of 300°C or higher, more preferably 330 to 450°C. If the softening temperature is below the lower limit, it tends to be difficult to achieve sufficient heat resistance, while if it exceeds the upper limit, it tends to be difficult to manufacture polyimides with such properties. Such softening temperatures can be measured in penetration mode using a thermomechanical analyzer (manufactured by Rigaku under the trade name "TMA8310"). In addition, since the size of the sample (length, width, thickness, etc.) does not affect the measured value, the size of the sample can be appropriately adjusted to a size that can be attached to the jig of the thermomechanical analyzer (manufactured by Rigaku under the trade name "TMA8310") used.

また、このようなポリイミドとしては、熱分解温度(Td)が450℃以上のものが好ましく、460~520℃のものがより好ましい。このような熱分解温度(Td)が前記下限未満では十分な耐熱性が達成困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、そのような特性を有するポリイミドを製造することが困難となる傾向にある。なお、このような熱分解温度(Td)は、TG/DTA220熱重量分析装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製)を使用して、窒素雰囲気下、昇温速度10℃/min.の条件で熱分解前後の分解曲線にひいた接線の交点となる温度を測定することにより求めることができる。なお、測定に際しては、試料の質量を1.0~10mg(より好ましくは5mg~10mg)として利用することが好ましい。前記試料の質量を前記範囲とすることで、仮に試料の質量を変えて測定しても、同一のポリイミドに対しては同一の値を測定できる。さらに、このような熱分解温度(Td)は、5%重量減少温度の測定と同一の装置を用いて、同一の条件(窒素雰囲気下、昇温速度10℃/min.の条件)を採用して同時に測定することもできる。 In addition, such polyimides preferably have a thermal decomposition temperature (Td) of 450°C or more, more preferably 460 to 520°C. If the thermal decomposition temperature (Td) is less than the lower limit, it tends to be difficult to achieve sufficient heat resistance, while if it exceeds the upper limit, it tends to be difficult to produce polyimides with such properties. The thermal decomposition temperature (Td) can be determined by measuring the temperature at the intersection of the tangents drawn on the decomposition curves before and after thermal decomposition under conditions of a nitrogen atmosphere and a heating rate of 10°C/min. using a TG/DTA220 thermogravimetric analyzer (manufactured by SII Nano Technology Co., Ltd.). In addition, it is preferable to use a sample with a mass of 1.0 to 10 mg (more preferably 5 mg to 10 mg) during measurement. By setting the mass of the sample to the above range, the same value can be measured for the same polyimide even if the mass of the sample is changed. Furthermore, such thermal decomposition temperature (Td) can also be measured simultaneously using the same device and under the same conditions (under a nitrogen atmosphere, heating rate of 10°C/min.) as for measuring the 5% weight loss temperature.

さらに、このようなポリイミドの数平均分子量(Mn)としては、ポリスチレン換算で1000~1000000であることが好ましい。このような数平均分子量が前記下限未満では十分な耐熱性が達成困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると加工が困難となる傾向にある。また、このようなポリイミドの重量平均分子量(Mw)としては、ポリスチレン換算で1000~5000000であることが好ましい。このような重量平均分子量が前記下限未満では十分な耐熱性が達成困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると加工が困難となる傾向にある。さらに、このようなポリイミドの分子量分布(Mw/Mn)は1.1~5.0であることが好ましい。このような分子量分布が前記下限未満では製造することが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると均一なフィルムを製造することが困難となる傾向にある。なお、このようなポリイミドの分子量(Mw又はMn)や分子量の分布(Mw/Mn)は、測定装置としてゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用い、測定したデータをポリスチレンで換算して求めることができる。なお、このようなポリイミドにおいては、分子量の測定が困難な場合には、そのポリイミドの製造に用いるポリアミド酸の粘度に基づいて、分子量等を類推して、用途等に応じたポリイミドを選別して使用してもよい。 Furthermore, the number average molecular weight (Mn) of such polyimide is preferably 1000 to 1,000,000 in polystyrene equivalent. If the number average molecular weight is less than the lower limit, sufficient heat resistance tends to be difficult to achieve, while if it exceeds the upper limit, processing tends to be difficult. Furthermore, the weight average molecular weight (Mw) of such polyimide is preferably 1000 to 5,000,000 in polystyrene equivalent. If the weight average molecular weight is less than the lower limit, sufficient heat resistance tends to be difficult to achieve, while if it exceeds the upper limit, processing tends to be difficult. Furthermore, the molecular weight distribution (Mw/Mn) of such polyimide is preferably 1.1 to 5.0. If the molecular weight distribution is less than the lower limit, production tends to be difficult, while if it exceeds the upper limit, production of a uniform film tends to be difficult. The molecular weight (Mw or Mn) and molecular weight distribution (Mw/Mn) of such polyimide can be obtained by converting the measured data into polystyrene using gel permeation chromatography as a measuring device. In addition, in the case of such polyimides, if it is difficult to measure the molecular weight, the molecular weight, etc. may be inferred based on the viscosity of the polyamic acid used to produce the polyimide, and a polyimide may be selected and used according to the application, etc.

また、このようなポリイミドとしては、より高度な透明性を得るといった観点から、全光線透過率が80%以上(更に好ましくは85%以上、特に好ましくは87%以上)であるものがより好ましい。また、このようなポリイミドとしては、より高度な透明性を得るといった観点から、ヘイズ(濁度)が5~0(更に好ましくは4~0、特に好ましくは3~0)であるものがより好ましい。さらに、このようなポリイミドとしては、より高度な透明性を得るといった観点から、黄色度(YI)が5~0(更に好ましくは4~0、特に好ましくは3~0)であるものがより好ましい。このような全光線透過率、ヘイズ(濁度)及び黄色度(YI)は、ポリイミドの種類等を適宜選択することにより容易に達成することができる。なお、このような全光線透過率、ヘイズ(濁度)としては、測定装置として、日本電色工業株式会社製の商品名「ヘーズメーターNDH-5000」を用いて、厚みが5~80μmのポリイミドからなるフィルムを測定用の試料として用いて測定した値を採用することができる。また、黄色度は、測定装置として、日本電色工業株式会社製の商品名「分光色彩計SD6000」を用いて、厚みが5~80μmのポリイミドからなるフィルムを測定用の試料として用いて測定した値を採用することができる。なお、全光線透過率、ヘイズ(濁度)及び黄色度(YI)は、厚みが5~80μmのポリイミドからなるフィルムであれば、厚みが十分に薄く、測定値に影響がでないことから、同一のポリイミドからは同一の値を測定できる。そのため、全光線透過率、ヘイズ(濁度)及び黄色度(YI)の測定には、前記範囲の厚みを有するフィルムを利用すればよい。また、測定試料の縦、横の大きさは、前記測定装置の測定部位に配置できるサイズであればよく、縦、横の大きさは適宜変更してもよい。なお、このような全光線透過率は、JIS K7361-1(1997年発行)に準拠した測定を行うことにより求め、ヘイズ(濁度)は、JIS K7136(2000年発行)に準拠した測定を行うことにより求め、黄色度(YI)はASTM E313-05(2005年発行)に準拠した測定を行うことにより求める。 In addition, from the viewpoint of obtaining a higher degree of transparency, such polyimides are more preferably those having a total light transmittance of 80% or more (more preferably 85% or more, particularly preferably 87% or more). In addition, from the viewpoint of obtaining a higher degree of transparency, such polyimides are more preferably those having a haze (turbidity) of 5 to 0 (more preferably 4 to 0, particularly preferably 3 to 0). In addition, from the viewpoint of obtaining a higher degree of transparency, such polyimides are more preferably those having a yellowness index (YI) of 5 to 0 (more preferably 4 to 0, particularly preferably 3 to 0). Such total light transmittance, haze (turbidity) and yellowness index (YI) can be easily achieved by appropriately selecting the type of polyimide, etc. In addition, such total light transmittance and haze (turbidity) can be measured using a measuring device manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. under the trade name "Haze Meter NDH-5000" and a film made of polyimide having a thickness of 5 to 80 μm as a measurement sample. The yellowness index can be measured by using a measurement device manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. under the trade name of "Spectrophotometer SD6000" and a film made of polyimide having a thickness of 5 to 80 μm as a measurement sample. The total light transmittance, haze (turbidity), and yellowness index (YI) can be measured from the same polyimide because the film made of polyimide having a thickness of 5 to 80 μm is sufficiently thin and does not affect the measured values. Therefore, a film having a thickness within the above range may be used to measure the total light transmittance, haze (turbidity), and yellowness index (YI). The length and width of the measurement sample may be any size that can be placed at the measurement site of the measurement device, and the length and width may be changed as appropriate. The total light transmittance is determined by measuring in accordance with JIS K7361-1 (published in 1997), the haze (turbidity) is determined by measuring in accordance with JIS K7136 (published in 2000), and the yellowness index (YI) is determined by measuring in accordance with ASTM E313-05 (published in 2005).

このようなポリイミドは、破断点伸度が5%以上であることが好ましい。このような破断点伸度が前記下限未満では靱性が低く、機械的に脆い傾向がある。このような破断点伸度は日本工業規格の「JIS K7161」に記載の方法に準拠して測定できる。 Such polyimides preferably have an elongation at break of 5% or more. If the elongation at break is less than the lower limit, the toughness is low and the polyimide tends to be mechanically brittle. The elongation at break can be measured according to the method described in "JIS K7161" of the Japanese Industrial Standards.

このようなポリイミドの形状は特に制限されず、例えば、フィルム形状や粉状としたり、更には、押出成形によりペレット形状等としてもよい。このように、本発明のポリイミドは、フィルム形状にしたり、押出成形によりペレット形状としたり、公知の方法で各種の形状に適宜成形することもできる。 The shape of such polyimide is not particularly limited, and may be, for example, a film or powder, or may be extruded into pellets. In this way, the polyimide of the present invention may be formed into a film or pellets by extrusion, or may be appropriately molded into various shapes by known methods.

本発明のポリイミドをフィルム状とする場合、そのフィルム(ポリイミドフィルム)の形態は、特に制限されず、フィルム状であればよく、各種形状(円盤状、円筒状(フィルムを筒状に加工したもの)等)に適宜設計することができる。このようなポリイミドフィルム(本発明のポリイミドからなるフィルム)の厚みは特に制限されないが、1~500μmであることが好ましく、5~200μmであることがより好ましい。このような厚みが前記下限未満では強度が低下し取扱いが困難となる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、複数回の塗工が必要となる場合が生じたり、加工が複雑化する場合が生じる傾向にある。 When the polyimide of the present invention is made into a film, the form of the film (polyimide film) is not particularly limited, and it may be in the form of a film, and can be appropriately designed into various shapes (disk-like, cylindrical (film processed into a cylindrical shape), etc.). The thickness of such a polyimide film (film made of the polyimide of the present invention) is not particularly limited, but is preferably 1 to 500 μm, and more preferably 5 to 200 μm. If the thickness is less than the lower limit, the strength tends to decrease and handling tends to become difficult, while if the thickness exceeds the upper limit, multiple coatings may be required or processing may become complicated.

なお、このようなポリイミドは、有機溶媒中に溶解させた状態として、ポリイミドの樹脂溶液(ワニス)として利用してもよい。このようなポリイミドの樹脂溶液(上記本発明のポリイミドと有機溶媒とを含む樹脂溶液)に用いる有機溶媒としては、後述のポリイミド前駆体樹脂を製造するための方法に用いる有機溶媒と同様のものを好適に利用することができる。 Such polyimide may be dissolved in an organic solvent and used as a polyimide resin solution (varnish). The organic solvent used in such a polyimide resin solution (a resin solution containing the polyimide of the present invention and an organic solvent) may be the same as the organic solvent used in the method for producing a polyimide precursor resin described below.

また、本発明のポリイミドを利用することが可能な用途は特に制限されず、ポリイミドを利用可能な公知の用途に適宜応用することができる。また、本発明のポリイミドは、十分に高度な透明性とより高度な耐熱性を有することから、フレキシブル配線基板用フィルム、耐熱絶縁テープ、電線エナメル、半導体コーティング剤(例えば半導体の保護コーティング剤)、液晶配向膜、有機EL用透明導電性フィルム、有機EL照明用フィルム、フレキシブル基板フィルム、フレキシブル有機EL用基板フィルム、フレキシブルディスプレイ用フロントフィルム、フレキシブルディスプレイ用バックフィルム、ポリイミドベルト、コーティング剤、バリア膜、封止材、層間絶縁材料、パッシベーション膜、TAB(Tape Automated Bonding)テープ、光導波路、フレキシブル透明導電性フィルム、有機薄膜型太陽電池用透明導電性フィルム、色素増感型太陽電池用透明導電性フィルム、フレキシブルガスバリアフィルム、タッチパネル用フィルム、複写機用シームレスポリイミドベルト(いわゆる転写ベルト)、透明電極基板(有機EL用透明電極基板、太陽電池用透明電極基板、電子ペーパーの透明電極基板等)、層間絶縁膜、センサー基板、イメージセンサーの基板、発光ダイオード(LED)の反射板(LED照明の反射板:LED反射板)、LED照明用のカバー、LED反射板照明用カバー、カバーレイフィルム、高延性複合体基板、半導体向けレジスト、リチウムイオンバッテリー、有機メモリ用基板、有機トランジスタ用基板、有機半導体用基板、カラーフィルタ基材等を製造するための材料等として特に有用である。また、このようなポリイミドは、その十分に高度な耐熱性を利用して、上述のような用途以外にも、その形状を粉状体としたり、各種成形体とすること等により、例えば、自動車用部品、航空宇宙用部品、軸受部品、シール材、ベアリング部品、ギアホイールおよびバルブ部品などに、適宜利用することも可能である。さらに、このようなポリイミドは、その構造に応じて、誘電正接(tanδ)をより低い値とすることも可能である。そのため、本発明のポリイミドを、例えば半導体用相関絶縁膜材料、フレキシブルプリント配線板(FPC)用の基板フィルム等に利用した場合に、伝送損失を十分に低減させることも可能となる。そのため、本発明のポリイミドは、高周波数帯材料(例えば大規模集積回路(LSI)や電子回路など)等に好適に利用することも可能である。なお、このようなポリイミドを製造するための方法については後述する。以上、本発明のポリイミドについて説明したが、以下、本発明のポリイミド前駆体樹脂について説明する。 In addition, the applications in which the polyimide of the present invention can be used are not particularly limited, and the polyimide can be appropriately applied to known applications in which polyimide can be used. In addition, since the polyimide of the present invention has a sufficiently high degree of transparency and a higher degree of heat resistance, it can be used in a wide range of applications, including films for flexible wiring boards, heat-resistant insulating tapes, electric wire enamels, semiconductor coating agents (e.g., protective coating agents for semiconductors), liquid crystal alignment films, transparent conductive films for organic electroluminescence (EL) films, films for organic electroluminescence (EL) lighting, flexible substrate films, substrate films for flexible organic electroluminescence (EL) films, front films for flexible displays, back films for flexible displays, polyimide belts, coating agents, barrier films, sealing materials, interlayer insulating materials, passivation films, TAB (Tape Automated Brazing), etc. Bonding) tape, optical waveguide, flexible transparent conductive film, transparent conductive film for organic thin-film solar cell, transparent conductive film for dye-sensitized solar cell, flexible gas barrier film, film for touch panel, seamless polyimide belt for copier (so-called transfer belt), transparent electrode substrate (transparent electrode substrate for organic EL, transparent electrode substrate for solar cell, transparent electrode substrate for electronic paper, etc.), interlayer insulating film, sensor substrate, substrate for image sensor, reflector for light-emitting diode (LED) (reflector for LED lighting: LED reflector), cover for LED lighting, cover for LED reflector lighting, coverlay film, highly ductile composite substrate, resist for semiconductor, lithium ion battery, substrate for organic memory, substrate for organic transistor, substrate for organic semiconductor, material for color filter, etc. In addition to the above-mentioned uses, such polyimide can be appropriately used for, for example, automobile parts, aerospace parts, bearing parts, sealant, bearing parts, gear wheel and valve parts, etc., by making the shape into a powder or various molded bodies, by utilizing its sufficiently high heat resistance. Furthermore, such polyimides can have a lower dielectric tangent (tan δ) depending on their structure. Therefore, when the polyimide of the present invention is used, for example, as an insulating film material for semiconductors or as a substrate film for flexible printed circuit boards (FPCs), it is possible to sufficiently reduce transmission loss. Therefore, the polyimide of the present invention can be suitably used as a high-frequency band material (for example, a large-scale integrated circuit (LSI) or an electronic circuit). A method for producing such a polyimide will be described later. The polyimide of the present invention has been described above, and the polyimide precursor resin of the present invention will be described below.

[ポリイミド前駆体樹脂]
本発明のポリイミド前駆体樹脂は、上記一般式(7)で表されるエキソ/エキソ型の立体構造を有する繰り返し単位(A’)、並びに/又は、上記一般式(8)で表されるエンド/エキソ型の立体構造を有する構造単位(繰り返し単位)及びその鏡像体であるエキソ/エンド型の立体構造を有する構造単位(繰り返し単位)からなる群から選択される少なくとも1種の繰り返し単位(B’)を含有し、かつ、前記繰り返し単位(A’)及び(B’)の総量に対する前記繰り返し単位(A’)の含有量がモル比で30~100モル%である、ものである。
[Polyimide precursor resin]
The polyimide precursor resin of the present invention contains a repeating unit (A') having an exo/exo stereostructure represented by the above general formula (7), and/or at least one repeating unit (B') selected from the group consisting of a structural unit (repeating unit) having an endo/exo stereostructure represented by the above general formula (8) and a structural unit (repeating unit) having an exo/endo stereostructure which is its enantiomer, and the content of the repeating unit (A') relative to the total amount of the repeating units (A') and (B') is 30 to 100 mol %.

なお、このようなポリイミド前駆体樹脂は、これをイミド化することで(例えば、前記ポリイミド前駆体樹脂がポリアミド酸である場合にはイミド化して脱水閉環することで)、上記本発明のポリイミドを形成することが可能なものである。このような繰り返し単位(A’)及び/又は(B’)を含有するポリイミド前駆体樹脂は、上記本発明のテトラカルボン酸二無水物と、前記ジアミン化合物とに基づいて形成することができる。 The polyimide precursor resin can be imidized (for example, when the polyimide precursor resin is a polyamic acid, it can be imidized and subjected to dehydration ring closure to form the polyimide of the present invention. The polyimide precursor resin containing the repeating units (A') and/or (B') can be formed based on the tetracarboxylic dianhydride of the present invention and the diamine compound.

上記一般式(7)及び(8)中のR、R、R及びRは、上記一般式(5)及び(6)中の、R、R及びRと同様のものである。なお、このような一般式(7)及び(8)中の複数のRは、それぞれ、同一のものであってもあるいは異なるものであってもよいが、精製の容易さ等の観点からは、同一のものであることが好ましい。更に、一般式(7)及び(8)中のR及びRも、それぞれ、同一のものであってもあるいは異なるものであってもよいが、精製の容易さ等の観点からは、同一のものであることが好ましい。 R 1 , R 2 , R 3 and R 5 in the above general formulas (7) and (8) are the same as 1 , R 2 , R 3 and R 5 in the above general formulas (5) and (6). The multiple R 1s in the general formulas (7) and (8) may be the same or different, but are preferably the same from the viewpoint of ease of purification. Furthermore, R 2 and R 3 in the general formulas (7) and (8) may be the same or different, but are preferably the same from the viewpoint of ease of purification.

また、前記一般式(7)及び(8)において、ノルボルナン環を形成する炭素原子a(記号aが付された炭素原子)には*1で表される結合手及び*2で表される結合手のうちの一方が結合し、かつ、ノルボルナン環を形成する炭素原子b(記号bが付された炭素原子)には*1で表される結合手及び*2で表される結合手のうちのもう一方が結合する。また、前記一般式(7)及び(8)において、ノルボルナン環を形成する炭素原子c(記号cが付された炭素原子)には*3で表される結合手及び*4で表される結合手のうちの一方が結合し、かつ、ノルボルナン環を形成する炭素原子d(記号dが付された炭素原子)には*3で表される結合手及び*4で表される結合手のうちのもう一方が結合する。なお、*1~*4で表される結合手はそれぞれ、その結合手が結合するノルボルナン環に対してエキソの立体配置を取っても、あるいは、エンドの立体配置を取ってもよく、*1~*4で表される結合手の立体配置は特に制限されるものではないが、反応性をより向上させたり、線膨張係数を更に低くすることが可能となるといった観点から、いずれもエキソの立体配置を取ることが好ましい。 In the general formulas (7) and (8), the carbon atom a (carbon atom with symbol a) forming the norbornane ring is bonded to one of the bonds represented by *1 and *2, and the carbon atom b (carbon atom with symbol b) forming the norbornane ring is bonded to the other of the bonds represented by *1 and *2. In the general formulas (7) and (8), the carbon atom c (carbon atom with symbol c) forming the norbornane ring is bonded to one of the bonds represented by *3 and *4, and the carbon atom d (carbon atom with symbol d) forming the norbornane ring is bonded to the other of the bonds represented by *3 and *4. Each of the bonds represented by *1 to *4 may take an exo or endo configuration relative to the norbornane ring to which it is bonded. There are no particular limitations on the configuration of the bonds represented by *1 to *4, but from the viewpoint of further improving reactivity and further reducing the linear expansion coefficient, it is preferable that all of them take an exo configuration.

なお、繰り返し単位中の結合手*1~*4は、ポリイミド前駆体樹脂が温和な反応条件で得られたものである場合には、通常、ノルボルナンメチレンヘッドに対して、エキソの立体配置をとる。これは、ポリイミド前駆体樹脂が温和な反応条件で形成される場合には、原料化合物の立体配置(ノルボルナン環に結合している酸二無水物環が基本的にノルボルナンメチレンヘッドに対してエキソの立体配置をとる)が保持され、ノルボルナンメチレンヘッドに対して結合手*1~*4がエキソの立体配置をとるためである。このように、エキソの立体配置が保持されることで、そのような立体配置を有するポリイミド前駆体樹脂を用いてポリイミドを形成する際に、イミド化反応(縮合反応)工程をより効率よく進行させることが可能となる。さらに、ポリマー主鎖に対して結合手*1と結合手*3の配置はシス配置でもトランス配置でもよく、結合手*2と結合手*4の配置は、結合手*1と結合手*3の配置に依存するが、こちらもシス配置でもトランス配置でもよい。一般的にポリマー主鎖に対して結合手*1と結合手*3の配置がトランス配置の方が、線膨張係数等の物性が向上することが知られている。 In addition, when the polyimide precursor resin is obtained under mild reaction conditions, the bonds *1 to *4 in the repeating unit usually have an exo configuration relative to the norbornane methylene head. This is because, when the polyimide precursor resin is formed under mild reaction conditions, the configuration of the raw material compound (the acid dianhydride ring bonded to the norbornane ring basically has an exo configuration relative to the norbornane methylene head) is maintained, and the bonds *1 to *4 have an exo configuration relative to the norbornane methylene head. In this way, by maintaining the exo configuration, it is possible to more efficiently proceed with the imidization reaction (condensation reaction) process when forming a polyimide using a polyimide precursor resin having such a configuration. Furthermore, the configuration of the bonds *1 and *3 relative to the polymer main chain may be cis or trans, and the configuration of the bonds *2 and *4 depends on the configuration of the bonds *1 and *3, but may also be cis or trans. It is generally known that physical properties such as the linear expansion coefficient are improved when the bond *1 and bond *3 are in a trans configuration relative to the polymer main chain.

また、上記一般式(7)及び(8)中、Yはそれぞれ独立に水素原子、炭素数1~6(好ましくは炭素数1~3)のアルキル基、又は、炭素数3~9のアルキルシリル基のいずれかである。Yは、その置換基の種類、及び、置換基の導入率を、その製造条件を適宜変更することで変化させることができる。このようなYは、いずれも水素原子である場合(いわゆるポリアミド酸の繰り返し単位となる場合)には、ポリイミドの製造が容易である傾向がある。 In the above general formulas (7) and (8), Y 1 is each independently any one of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (preferably 1 to 3 carbon atoms), or an alkylsilyl group having 3 to 9 carbon atoms. The type of the substituent of Y 1 and the introduction rate of the substituent can be changed by appropriately changing the production conditions. When all such Y 1 are hydrogen atoms (when they become the so-called repeating units of polyamic acid), the production of polyimide tends to be easy.

また、上記一般式(7)及び(8)中のYが炭素数1~6(好ましくは炭素数1~3)のアルキル基である場合、ポリイミド前駆体樹脂の保存安定性がより優れたものとなる傾向にある。また、Yが炭素数1~6(好ましくは炭素数1~3)のアルキル基である場合、Yはメチル基又はエチル基であることがより好ましい。 Furthermore, when Y 1 in the above general formulas (7) and (8) is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (preferably 1 to 3 carbon atoms), the storage stability of the polyimide precursor resin tends to be more excellent. Furthermore, when Y 1 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (preferably 1 to 3 carbon atoms), Y 1 is more preferably a methyl group or an ethyl group.

また、上記一般式(7)及び(8)中のYが炭素数3~9のアルキルシリル基である場合、ポリイミド前駆体樹脂の溶解性がより優れたものとなる傾向にある。このようにYが炭素数3~9のアルキルシリル基である場合、Yはトリメチルシリル基又はt-ブチルジメチルシリル基であることがより好ましい。 Furthermore, when Y 1 in the above general formulas (7) and (8) is an alkylsilyl group having 3 to 9 carbon atoms, the solubility of the polyimide precursor resin tends to be more excellent. When Y 1 is an alkylsilyl group having 3 to 9 carbon atoms, Y 1 is more preferably a trimethylsilyl group or a t-butyldimethylsilyl group.

このようなポリイミド前駆体樹脂は、繰り返し単位中のYの置換基の種類に応じて、1)ポリアミド酸(ポリイミド前駆体樹脂中に含有される繰り返し単位の一般式中のYがいずれも水素原子)、2)ポリアミド酸エステル(Yの少なくとも一部がアルキル基)、3)ポリアミド酸シリルエステル(Yの少なくとも一部がアルキルシリル基)、等に分類することができる。なお、このようなポリイミド前駆体樹脂としては、調製がより容易であることから、前記繰り返し単位(A’)及び/又は(B’)の一般式中のYが全て水素原子であるポリアミド酸がより好ましい。 Such polyimide precursor resins can be classified into 1) polyamic acids (wherein all of the Y 1 in the general formula of the repeating units contained in the polyimide precursor resin are hydrogen atoms), 2) polyamic acid esters (wherein at least a portion of Y 1 is an alkyl group), and 3) polyamic acid silyl esters (wherein at least a portion of Y 1 is an alkylsilyl group) according to the type of substituent of Y 1 in the repeating unit. Note that, as such polyimide precursor resins, polyamic acids in which all of the Y 1 in the general formula of the repeating units (A') and/or (B') are hydrogen atoms are more preferred because they are easier to prepare.

なお、ポリイミド前駆体樹脂がポリアミド酸である場合、該ポリアミド酸の固有粘度[η]は0.05~3.0dL/gであることが好ましく、0.1~2.0dL/gであることがより好ましい。このような固有粘度[η]が0.05dL/gより小さいと、これを用いてフィルム状のポリイミドを製造した際に、得られるフィルムが脆くなる傾向にあり、他方、3.0dL/gを超えると、粘度が高すぎて加工性が低下し、例えばフィルムを製造した場合に均一なフィルムを得ることが困難となる。また、本明細書において「固有粘度[η]」としては、以下のようにして測定した値を採用する。すなわち、先ず、溶媒としてN,N-ジメチルアセトアミドを用い、そのN,N-ジメチルアセトアミド中に前記ポリアミド酸を濃度が0.5g/dLとなるようにして溶解させて、測定試料(溶液)を得る。次に、前記測定試料を用いて、30℃の温度条件下において動粘度計を用いて、前記測定試料の粘度を測定し、求められた値を固有粘度[η]として採用する。なお、このような動粘度計としては、オストワルド型粘度計(CANNON社製の自動粘度測定装置(商品名「mini-PV-HX」))を用いる。 In addition, when the polyimide precursor resin is a polyamic acid, the intrinsic viscosity [η] of the polyamic acid is preferably 0.05 to 3.0 dL/g, and more preferably 0.1 to 2.0 dL/g. If the intrinsic viscosity [η] is less than 0.05 dL/g, the resulting film tends to be brittle when a film-like polyimide is produced using the polyimide. On the other hand, if the intrinsic viscosity [η] exceeds 3.0 dL/g, the viscosity is too high and the processability is reduced, and it is difficult to obtain a uniform film when a film is produced. In addition, in this specification, the "intrinsic viscosity [η]" is a value measured as follows. That is, first, N,N-dimethylacetamide is used as a solvent, and the polyamic acid is dissolved in the N,N-dimethylacetamide to a concentration of 0.5 g/dL to obtain a measurement sample (solution). Next, the viscosity of the measurement sample is measured using a dynamic viscometer at a temperature condition of 30°C, and the obtained value is used as the intrinsic viscosity [η]. As such a kinematic viscometer, an Ostwald type viscometer (automatic viscosity measuring device manufactured by CANNON (product name "mini-PV-HX")) is used.

また、上記一般式(7)及び(8)中のYに関して、水素原子以外の基(アルキル基及び/又はアルキルシリル基)が導入されている場合、その導入率(Yの総量を基準として、水素原子以外の基となるYの割合)は、特に限定されないが、Yのうちの少なくとも一部をアルキル基及び/又はアルキルシリル基とする場合、Yの総量の25%以上(より好ましくは50%以上、更に好ましくは75%以上)をアルキル基及び/又はアルキルシリル基とすることが好ましい(なお、この場合、アルキル基及び/又はアルキルシリル基以外のYは水素原子となる)。Yの総量の25%以上をアルキル基及び/又はアルキルシリル基にすることで、ポリイミド前駆体の保存安定性がより優れたものとなる傾向にある。 In addition, with respect to Y 1 in the above general formulas (7) and (8), when a group other than a hydrogen atom (an alkyl group and/or an alkylsilyl group) is introduced, the introduction rate (the ratio of Y 1 that is a group other than a hydrogen atom based on the total amount of Y 1 ) is not particularly limited, but when at least a part of Y 1 is an alkyl group and/or an alkylsilyl group, it is preferable that 25% or more (more preferably 50% or more, even more preferably 75% or more) of the total amount of Y 1 is an alkyl group and/or an alkylsilyl group (in this case, Y 1 other than the alkyl group and/or the alkylsilyl group is a hydrogen atom). By making 25% or more of the total amount of Y 1 an alkyl group and/or an alkylsilyl group, the storage stability of the polyimide precursor tends to be more excellent.

また、本発明のポリイミド前駆体樹脂(より好ましくはポリアミド酸)は、前記繰り返し単位(A’)及び(B’)の総量に対する前記繰り返し単位(A’)の含有量がモル比で30~100モル%のものである。このように、エキソ/エキソ型の立体構造を有する前記繰り返し単位(A’)の含有量は、前記繰り返し単位(A’)及び(B’)の総モル量に対して30~100モル%である。このような繰り返し単位(A’)の含有量を前記下限以上とすることで、これを用いてポリイミドを製造した場合に、より高度な水準の耐熱性を有するポリイミドを得ることができる。また、前記繰り返し単位(A’)及び(B’)の総モル量に対する前記繰り返し単位(A’)の含有量としては、より高度な機械的強度が得られるといった観点からは、40~100モル%であることがより好ましく、60~100モル%であることが更に好ましく、80~100モル%であることが特に好ましく、90~100モル%であることが最も好ましい。 In addition, the polyimide precursor resin (more preferably polyamic acid) of the present invention has a molar ratio of 30 to 100 mol% of the repeating unit (A') relative to the total amount of the repeating units (A') and (B'). Thus, the content of the repeating unit (A') having an exo/exo type stereostructure is 30 to 100 mol% relative to the total molar amount of the repeating units (A') and (B'). By setting the content of such repeating unit (A') to the lower limit or more, when a polyimide is produced using this, a polyimide having a higher level of heat resistance can be obtained. In addition, the content of the repeating unit (A') relative to the total molar amount of the repeating units (A') and (B') is more preferably 40 to 100 mol%, even more preferably 60 to 100 mol%, particularly preferably 80 to 100 mol%, and most preferably 90 to 100 mol%, from the viewpoint of obtaining a higher level of mechanical strength.

このようなポリイミド前駆体樹脂(より好ましくはポリアミド酸)は、前記本発明のテトラカルボン酸二無水物を含む酸二無水物モノマーと、前記ジアミン化合物との重付加物又はその誘導体からなるものであることが好ましい。前記本発明のテトラカルボン酸二無水物を原料として用いて、前記ジアミン化合物と重付加反応させることで、前記繰り返し単位(A’)及び/又は前記繰り返し単位(B’)を含有し、かつ、前記繰り返し単位(A’)の含有量が前記繰り返し単位(A’)及び(B’)の総モル量に対して30~100モル%であるポリイミド前駆体樹脂を効率よく得ることができる。 Such a polyimide precursor resin (more preferably a polyamic acid) is preferably made of a polyaddition product or derivative thereof of an acid dianhydride monomer containing the tetracarboxylic dianhydride of the present invention and the diamine compound. By using the tetracarboxylic dianhydride of the present invention as a raw material and subjecting it to a polyaddition reaction with the diamine compound, a polyimide precursor resin containing the repeating unit (A') and/or the repeating unit (B') and having a content of the repeating unit (A') of 30 to 100 mol % relative to the total molar amount of the repeating units (A') and (B') can be efficiently obtained.

また、本発明のポリイミド前駆体樹脂(より好ましくはポリアミド酸)としては、前記繰り返し単位(A’)及び/又は前記繰り返し単位(B’)からなる繰り返し単位を主として含有するもの(更に好ましくは繰り返し単位(A’)及び前記繰り返し単位(B’)の総量が全繰り返し単位に対して50~100モル%であること)がより好ましい。また、本発明のポリイミド前駆体樹脂(より好ましくはポリアミド酸)においては、繰り返し単位(A’)及び前記繰り返し単位(B’)の総量(合計量)が、ポリイミド前駆体樹脂(より好ましくはポリアミド酸)中に含まれる全繰り返し単位に対して90モル%以上であることが好ましく、95~100モル%であることがより好ましく、98~100モル%であることが更に好ましい。 The polyimide precursor resin (more preferably polyamic acid) of the present invention preferably contains mainly repeating units consisting of the repeating unit (A') and/or the repeating unit (B') (even more preferably, the total amount of the repeating unit (A') and the repeating unit (B') is 50 to 100 mol% based on the total repeating units). In the polyimide precursor resin (more preferably polyamic acid) of the present invention, the total amount (total amount) of the repeating unit (A') and the repeating unit (B') is preferably 90 mol% or more, more preferably 95 to 100 mol%, and even more preferably 98 to 100 mol% based on the total repeating units contained in the polyimide precursor resin (more preferably polyamic acid).

なお、このようなポリイミド前駆体樹脂(より好ましくはポリアミド酸)においては、本発明の効果を損なわない範囲において、繰り返し単位(A’)及び前記繰り返し単位(B’)以外の他の繰り返し単位を含んでいてもよい。このような他の繰り返し単位としては、特に制限されず、ポリイミド前駆体樹脂(より好ましくはポリアミド酸)の繰り返し単位として利用できる公知の繰り返し単位等が挙げられ、例えば、上記本発明のテトラカルボン酸二無水物以外の他のテトラカルボン酸二無水物と、前記ジアミン化合物とに由来する繰り返し単位等が挙げられる。このように、他の繰り返し単位は、例えば、本発明のポリイミド前駆体樹脂が、前記本発明のテトラカルボン酸二無水物を含む酸二無水物モノマーと、前記ジアミン化合物との重付加物である場合、前記酸二無水物モノマーを、前記本発明のテトラカルボン酸二無水物と、それ以外の他のテトラカルボン酸二無水物とを含むものとすることで、ポリイミド中に容易に導入可能である。また、このような他の繰り返し単位を含む場合には、モル比([前記繰り返し単位(A’)及び(B’)の総量]:[他の繰り返し単位])を99.9:0.1~0.1:99.9としてもよい。更に、他の繰り返し単位を含む場合において、前記繰り返し単位(A’)及び(B’)の総量(合計量)と、他の繰り返し単位の含有量との比率を、得られるポリイミドの耐熱性と透明性の観点からは、モル比([前記繰り返し単位(A’)及び(B’)の総量]:[他の繰り返し単位の含有量])で9:1~5:5(より好ましくは9:1~7:3)とすることが好ましい。 In addition, such a polyimide precursor resin (more preferably polyamic acid) may contain other repeating units other than the repeating unit (A') and the repeating unit (B') within a range that does not impair the effects of the present invention. Such other repeating units are not particularly limited, and include known repeating units that can be used as repeating units of polyimide precursor resins (more preferably polyamic acid), such as repeating units derived from tetracarboxylic dianhydrides other than the tetracarboxylic dianhydride of the present invention and the diamine compound. In this way, when the polyimide precursor resin of the present invention is a polyaddition product of an acid dianhydride monomer containing the tetracarboxylic dianhydride of the present invention and the diamine compound, the acid dianhydride monomer can be easily introduced into the polyimide by containing the tetracarboxylic dianhydride of the present invention and other tetracarboxylic dianhydrides other than the tetracarboxylic dianhydride of the present invention. In addition, when such other repeating units are contained, the molar ratio ([total amount of the repeating units (A') and (B')]: [other repeating units]) may be 99.9:0.1 to 0.1:99.9. Furthermore, when other repeating units are included, the ratio of the total amount (total quantity) of the repeating units (A') and (B') to the content of the other repeating units is preferably set to a molar ratio ([total amount of the repeating units (A') and (B')]: [content of the other repeating units]) of 9:1 to 5:5 (more preferably 9:1 to 7:3) from the viewpoint of the heat resistance and transparency of the resulting polyimide.

このようなポリイミド前駆体樹脂(より好ましくはポリアミド酸)は、有機溶媒に溶解させてポリイミド前駆体樹脂溶液(ワニス)としてもよい。このようなポリイミド前駆体樹脂溶液(上記本発明のポリイミド前駆体樹脂(より好ましくはポリアミド酸)と有機溶媒とを含む樹脂溶液)に用いる有機溶媒としては、後述のポリイミド前駆体樹脂を製造するための方法に用いる有機溶媒と同様のものを好適に利用することができる。そのため、このようなポリイミド前駆体樹脂溶液は、後述するポリイミド前駆体樹脂を製造するための方法を実施して、反応後に得られた反応液をそのままポリイミド前駆体樹脂溶液とすることで調製してもよい。 Such a polyimide precursor resin (more preferably a polyamic acid) may be dissolved in an organic solvent to form a polyimide precursor resin solution (varnish). As the organic solvent used in such a polyimide precursor resin solution (a resin solution containing the polyimide precursor resin (more preferably a polyamic acid) of the present invention and an organic solvent), the same organic solvent as that used in the method for producing a polyimide precursor resin described later can be suitably used. Therefore, such a polyimide precursor resin solution may be prepared by carrying out the method for producing a polyimide precursor resin described later and using the reaction liquid obtained after the reaction as it is as a polyimide precursor resin solution.

このようなポリイミド前駆体樹脂溶液における前記ポリイミド前駆体樹脂の含有量は特に制限されないが、1~80質量%であることが好ましく、5~50質量%であることがより好ましい。このような含有量が前記下限未満ではポリイミドフィルムの製造が困難になる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、同様にポリイミドフィルムの製造が困難になる傾向にある。なお、このようなポリイミド前駆体樹脂溶液は、上記本発明のポリイミドの製造に好適に利用することができ、各種形状のポリイミドを製造するために好適に利用できる。例えば、このようなポリイミド前駆体樹脂溶液を各種基板の上に塗布し、これをイミド化して硬化することで、容易にフィルム形状のポリイミドを製造することもできる。 The content of the polyimide precursor resin in such a polyimide precursor resin solution is not particularly limited, but is preferably 1 to 80% by mass, and more preferably 5 to 50% by mass. If the content is less than the lower limit, it tends to be difficult to produce a polyimide film, while if the content exceeds the upper limit, it also tends to be difficult to produce a polyimide film. Such a polyimide precursor resin solution can be suitably used to produce the polyimide of the present invention described above, and can be suitably used to produce polyimides of various shapes. For example, a polyimide in the form of a film can be easily produced by applying such a polyimide precursor resin solution onto various substrates, imidizing and curing the solution.

(本発明のポリイミド前駆体樹脂を製造するための方法)
本発明のポリイミド前駆体樹脂を製造するための方法として好適に採用することが可能な方法について説明する。
(Method for Producing the Polyimide Precursor Resin of the Present Invention)
A method that can be suitably employed for producing the polyimide precursor resin of the present invention will now be described.

前記本発明のポリイミド前駆体を製造するための方法としては、特に制限されず、テトラカルボン酸二無水物の種類を前記本発明のテトラカルボン酸二無水物とする以外は、ポリイミド前駆体を製造するための方法として知られている公知の方法(例えば、国際公開第2018/147373号の段落[0170]~段落[0200]に記載されている方法)と同様の方法(反応条件等)を適宜採用できる。また、前記本発明のポリイミド前駆体を製造するための方法としては、例えば、有機溶媒の存在下において、前記本発明のテトラカルボン酸二無水物と、前記ジアミン化合物(前記一般式(16)で表されるジアミン化合物)とを付加重合反応させてポリイミド前駆体を得る方法を好適な方法として挙げることができる。 The method for producing the polyimide precursor of the present invention is not particularly limited, and a method (reaction conditions, etc.) similar to a known method for producing a polyimide precursor (for example, the method described in paragraphs [0170] to [0200] of WO 2018/147373) can be appropriately adopted, except that the type of tetracarboxylic dianhydride is the tetracarboxylic dianhydride of the present invention. In addition, as a method for producing the polyimide precursor of the present invention, for example, a method in which the tetracarboxylic dianhydride of the present invention and the diamine compound (the diamine compound represented by the general formula (16)) are subjected to an addition polymerization reaction in the presence of an organic solvent to obtain a polyimide precursor can be mentioned as a suitable method.

このような方法に用いる有機溶媒としては、前記本発明のテトラカルボン酸二無水物と前記ジアミン化合物の両者を溶解することが可能な有機溶媒(さらに好ましくは、形成されるポリイミド前駆体も溶解可能な有機溶媒)であることが好ましい。このような有機溶媒としては、特に制限されず、ポリイミドの製造に利用可能なものを適宜利用でき、例えば、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)、N,N-ジメチルホルムアミド、γ-ブチロラクトン(GBL)、γ-カプロラクトン、テトラメチル尿素(N,N,N’,N’-テトラメチルウレア:TMU)、ジメチルスルホキシド、δ-バレロラクトンなどが挙げられる。このような有機溶媒は、1種を単独であるいは2種以上を混合して使用してもよい。 The organic solvent used in such a method is preferably an organic solvent capable of dissolving both the tetracarboxylic dianhydride of the present invention and the diamine compound (more preferably, an organic solvent capable of dissolving the polyimide precursor to be formed). There are no particular limitations on such organic solvents, and any organic solvent that can be used in the production of polyimides can be used as appropriate, such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N,N-dimethylacetamide (DMAc), N,N-dimethylformamide, γ-butyrolactone (GBL), γ-caprolactone, tetramethylurea (N,N,N',N'-tetramethylurea: TMU), dimethylsulfoxide, and δ-valerolactone. Such organic solvents may be used alone or in combination of two or more.

前記有機溶媒の使用量としては、反応に用いられるモノマーの総量(前記本発明のテトラカルボン酸二無水物と前記ジアミン化合物の総量)が、反応溶液の全量に対して5~40質量%(より好ましくは10~25質量%)になるような量であることが好ましい。また、前記ジアミン化合物の使用量は、反応に用いられる前記テトラカルボン酸二無水物の総量を1モルに換算した場合に、前記ジアミン化合物のモル数が0.9~1.1モルとなる量とすることが好ましく、より重合度を高めることが可能であるといった観点からは、前記ジアミン化合物のモル数が0.95~1.05モルとなる量とすることがより好ましい。 The amount of the organic solvent used is preferably such that the total amount of monomers used in the reaction (the total amount of the tetracarboxylic dianhydride of the present invention and the diamine compound) is 5 to 40% by mass (more preferably 10 to 25% by mass) relative to the total amount of the reaction solution. The amount of the diamine compound used is preferably such that the number of moles of the diamine compound is 0.9 to 1.1 moles when the total amount of the tetracarboxylic dianhydride used in the reaction is converted to 1 mole, and from the viewpoint of being able to further increase the degree of polymerization, it is more preferable to use an amount such that the number of moles of the diamine compound is 0.95 to 1.05 moles.

また、前記本発明のテトラカルボン酸二無水物と前記ジアミン化合物とを付加重合反応させる際の反応温度は、これらの付加重合反応を進行させることが可能な温度に適宜調整すればよく、特に制限されないが、15~100℃とすることが好ましい。また、このような付加重合反応を行う際には、特に制限されないが、例えば、大気圧中、又は、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性雰囲気下において前記テトラカルボン酸二無水物と、前記ジアミン化合物とを含む溶液を前記反応温度において3~100時間撹拌しながら反応させる方法を採用してもよい。このようにして、前記本発明のテトラテトラカルボン酸二無水物と、前記ジアミン化合物との付加重合反応を進行させることで、本発明のポリイミド前駆体として好適なポリアミド酸(式(7)及び(8)中のYがいずれも水素原子であるポリイミド前駆体)を得ることが可能となる。 The reaction temperature when the tetracarboxylic dianhydride of the present invention and the diamine compound are subjected to the addition polymerization reaction may be appropriately adjusted to a temperature at which the addition polymerization reaction can proceed, and is not particularly limited, but is preferably 15 to 100° C. In addition, when such an addition polymerization reaction is performed, a method may be adopted in which, for example, a solution containing the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound is reacted at the reaction temperature while being stirred at atmospheric pressure or under an inert atmosphere such as nitrogen, helium, or argon for 3 to 100 hours. In this way, by proceeding with the addition polymerization reaction between the tetratetracarboxylic dianhydride of the present invention and the diamine compound, it is possible to obtain a polyamic acid (polyimide precursor in which Y 1 in formulas (7) and (8) is a hydrogen atom) suitable as the polyimide precursor of the present invention.

ここで、式(7)及び(8)中のYが水素原子以外となるような繰り返し単位(II)を含有するポリイミド前駆体樹脂を製造する場合の製造方法としては、その設計に応じて公知の方法を適宜採用すればよく、例えば、テトラカルボン酸二無水物として前記本発明のテトラカルボン酸二無水物を用いる以外は、国際公開第2018/147373号の段落[0170]~段落[0200]に記載されている方法、国際公開第2018/066522号の段落[0165]~[0174]に記載されている方法等の公知の方法と同様の方法(反応条件等)を適宜採用することができる。 Here, as a manufacturing method for producing a polyimide precursor resin containing a repeating unit (II) in which Y 1 in formulas (7) and (8) is other than a hydrogen atom, a known method may be appropriately adopted depending on the design. For example, except that the tetracarboxylic acid dianhydride of the present invention is used as the tetracarboxylic acid dianhydride, a method similar to a known method (reaction conditions, etc.) such as the method described in paragraphs [0170] to [0200] of WO 2018/147373 and the method described in paragraphs [0165] to [0174] of WO 2018/066522 can be appropriately adopted.

(本発明のポリイミドを製造するための方法)
本発明のポリイミドを製造するための方法は、特に制限されず、例えば、テトラカルボン酸二無水物として前記本発明のテトラカルボン酸二無水物を利用する以外は、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを反応させてポリイミドを製造する公知の方法(例えば、国際公開第2011/099518号に記載されている方法、国際公開第2015/163314号に記載されている方法、特開2018-044180号公報に記載されている方法、国際公開第2018/066522号に記載されている方法、国際公開第2018/147373号に記載されている方法、国際公開第2018/051888号に記載されている方法等)と同様の方法(反応条件等)を適宜採用できる。
(Method for Producing the Polyimide of the Invention)
The method for producing the polyimide of the present invention is not particularly limited, and for example, except for using the tetracarboxylic dianhydride of the present invention as a tetracarboxylic dianhydride, a known method for producing a polyimide by reacting a tetracarboxylic dianhydride with a diamine compound (for example, the method described in WO 2011/099518, the method described in WO 2015/163314, the method described in JP-A 2018-044180, the method described in WO 2018/066522, the method described in WO 2018/147373, the method described in WO 2018/051888, etc.) The same method (reaction conditions, etc.) can be appropriately adopted.

また、本発明のポリイミドを製造するための方法として好適に利用可能な方法としては、例えば、前述のようにしてポリイミド前駆体樹脂(好ましくはポリアミド酸(ポリアミック酸))を形成し、その後、ポリイミド前駆体樹脂を閉環縮合(脱水閉環:分子内縮合)させてイミド化することにより、ポリイミドを得る方法を例示することができる。このように、ポリイミド前駆体樹脂(好ましくはポリアミド酸)を閉環縮合させてイミド化するための方法(条件等)は特に制限されず、公知のイミド化の方法(例えば、国際公開第2011/099518号に記載されている方法、国際公開第2015/163314号に記載されている方法、特開2018-044180号公報に記載されている方法、国際公開第2018/066522号に記載されている方法、国際公開第2018/147373号に記載されている方法、国際公開第2018/051888号に記載されている方法等)において採用されている方法(条件)を適宜採用することができる。このようなイミド化するための方法としては、例えば、前記ポリアミド酸を60~400℃(より好ましくは150~350℃)の温度条件で加熱処理することによりイミド化する方法や、いわゆる「イミド化剤」を用いてイミド化する方法等を適宜採用できる。このようなイミド化剤も特に制限されず、公知のものを適宜利用でき、例えば、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水トリフルオロ酢酸などの酸無水物;ピリジン、コリジン、ルチジン、トリエチルアミン、N-メチルピペリジンなどの3級アミン;等を挙げることができる。また、イミド化剤を用いてイミド化する場合におけるイミド化の際の反応温度は、-40℃~200℃(より好ましくは30~150℃)とすることが好ましい。 In addition, as a method that can be suitably used as a method for producing the polyimide of the present invention, for example, a method in which a polyimide precursor resin (preferably polyamic acid (polyamic acid)) is formed as described above, and then the polyimide precursor resin is subjected to ring-closing condensation (dehydration ring-closing: intramolecular condensation) to imidize it to obtain a polyimide can be exemplified. In this way, the method (conditions, etc.) for imidizing a polyimide precursor resin (preferably polyamic acid) by ring-closing condensation is not particularly limited, and the method (conditions) used in the known imidization method (for example, the method described in WO 2011/099518, the method described in WO 2015/163314, the method described in JP 2018-044180, the method described in WO 2018/066522, the method described in WO 2018/147373, the method described in WO 2018/051888, etc.) can be appropriately adopted. Examples of the method for imidization include a method of imidizing the polyamic acid by heating it at a temperature of 60 to 400°C (more preferably 150 to 350°C) or a method of imidizing the polyamic acid using a so-called "imidizing agent". There are no particular limitations on the imidizing agent, and known agents can be used as appropriate. Examples of such agents include acid anhydrides such as acetic anhydride, propionic anhydride, and trifluoroacetic anhydride; and tertiary amines such as pyridine, collidine, lutidine, triethylamine, and N-methylpiperidine. In addition, when imidizing the polyamic acid using an imidizing agent, the reaction temperature during imidization is preferably -40°C to 200°C (more preferably 30 to 150°C).

また、本発明のポリイミドを製造するための方法として好適に利用可能な方法においては、反応促進剤の存在下、有機溶媒中で前記本発明のテトラカルボン酸二無水物及び前記ジアミン化合物を加熱して反応させることにより、前記ポリイミド前駆体樹脂の形成と、それに続く閉環縮合(イミド化)を一連の反応として同時に進行せしめてポリイミドを形成してもよい。これにより、中間体のポリイミド前駆体樹脂(好ましくはポリアミド酸)の形成とそれに続くポリイミドの形成(イミド化)とを同時に進行せしめてポリイミドを効率よく製造することが可能である。また、このような方法を採用した場合、ポリイミドの種類によっては、その製造後、ポリイミドの樹脂溶液(ポリイミドワニス)の状態でポリイミドを得ることも可能となる。このように前記ポリイミド前駆体樹脂の形成と、それに続く閉環縮合(イミド化)を一連の反応として同時に進行せしめてポリイミドを形成する方法としても特に制限されず、公知の方法(例えば、国際公開第2018/051888号に記載されている方法等)を適宜採用できる。なお、このような方法を採用する場合において、有機溶媒としては、前述のポリイミド前駆体樹脂を製造するための方法において説明したものと同様のものを利用できる。さらに、反応促進剤としては、特に制限されず、公知のもの(例えば、国際公開第2018/051888号に記載されているもの等)を適宜利用でき、例えば、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、N-メチルピペリジン、ピリジンを好適なものとして挙げることができる。このような反応促進剤は1種を単独であるいは2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、反応促進剤の存在下、有機溶媒中で加熱する場合の加熱温度も特に制限されないが150~200℃とすることが好ましい。 In addition, in a method that can be suitably used as a method for producing the polyimide of the present invention, the tetracarboxylic dianhydride of the present invention and the diamine compound are heated in an organic solvent in the presence of a reaction accelerator to react with each other, thereby forming the polyimide precursor resin and the subsequent ring-closing condensation (imidization) simultaneously as a series of reactions to form a polyimide. This makes it possible to efficiently produce polyimide by simultaneously forming an intermediate polyimide precursor resin (preferably polyamic acid) and the subsequent polyimide formation (imidization). In addition, when such a method is adopted, depending on the type of polyimide, it is also possible to obtain polyimide in the form of a polyimide resin solution (polyimide varnish) after its production. In this way, the method of forming the polyimide precursor resin and the subsequent ring-closing condensation (imidization) simultaneously as a series of reactions to form a polyimide is not particularly limited, and a known method (for example, the method described in International Publication No. 2018/051888, etc.) can be appropriately adopted. In addition, when such a method is adopted, the organic solvent can be the same as that described in the method for producing the polyimide precursor resin described above. Furthermore, the reaction accelerator is not particularly limited, and known ones (for example, those described in WO 2018/051888, etc.) can be appropriately used. For example, triethylamine, diisopropylethylamine, N-methylpiperidine, and pyridine can be mentioned as suitable ones. Such reaction accelerators may be used alone or in combination of two or more kinds. In addition, the heating temperature when heating in an organic solvent in the presence of a reaction accelerator is not particularly limited, but is preferably 150 to 200°C.

以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.

なお、以下に記載の各実施例や各比較例で得られた化合物の分子構造等の同定は、その化合物の種類に応じて、赤外吸収スペクトル測定(IR測定)、核磁気共鳴スペクトル測定(NMR測定)等の測定を適宜採用することで行った。ここにおいて、IR測定及びNMR測定には、測定装置として、それぞれ、IR測定機(Thermo Scientific社製、商品名:Nicolet380 FT-IR分光装置)、NMR測定機(VARIAN社製、商品名:UNITY INOVA-600)を用いた。 The molecular structures of the compounds obtained in the examples and comparative examples described below were identified by appropriate infrared absorption spectroscopy (IR measurement), nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR measurement), etc., depending on the type of compound. Here, the IR and NMR measurements were performed using an IR measurement device (manufactured by Thermo Scientific, product name: Nicolet380 FT-IR spectrometer) and an NMR measurement device (manufactured by VARIAN, product name: UNITY INOVA-600), respectively.

<1>カルボニル化合物の原料化合物の合成
(合成例1:2,3-ジ(メトキシカルボニル)-5-exo-ビニルビシクロ〔2.2.1〕ヘプタンの合成)
先ず、容量が1Lのガラス製のオートクレーブ反応器に、メタノール(500g)、CuCl(II)(59.2g、0.44mol)、exo-5-ビニル-2-ノルボルネン(25.2g、0.21mol)、及び、Pd(OAc)(NO)(122.1mg、Pd換算で0.54mmol)を添加して混合液を得た。なお、混合液の調製に利用した「exo-5-ビニル-2-ノルボルネン」は、1987年に発行されたBull.Chem.Soc.Jpn.(vol.60)の第1954頁-第1956頁に記載されている方法を参考にして予め製造し、「Pd(OAc)(NO)」は2005年に発行されたDalton Trans(vol.11)の第1991頁に記載された方法を採用して予め製造した(なお、本願に記載の以下の実施例等において利用している「Pd(OAc)(NO)」はいずれも同様の方法で製造したものであり、以下の記載において製造方法の説明は省略する)。
<1> Synthesis of raw material compounds for carbonyl compounds (Synthesis Example 1: Synthesis of 2,3-di(methoxycarbonyl)-5-exo-vinylbicyclo[2.2.1]heptane)
First, methanol (500 g), CuCl 2 (II) (59.2 g, 0.44 mol), exo-5-vinyl-2-norbornene (25.2 g, 0.21 mol), and Pd 3 (OAc) 5 (NO 2 ) (122.1 mg, 0.54 mmol in terms of Pd) were added to a 1 L glass autoclave reactor to obtain a mixed solution. Note that the "exo-5-vinyl-2-norbornene" used in the preparation of the mixed solution is the same as that described in Bull. Chem. Soc. Jpn., published in 1987. (vol. 60), pp. 1954-1956, and "Pd 3 (OAc) 5 (NO 2 )" was prepared by adopting the method described in Dalton Trans (vol. 11) , p. 1991, published in 2005 (note that all "Pd 3 (OAc) 5 (NO 2 )" used in the following examples and the like described in this application were prepared by a similar method, and therefore the explanation of the preparation method will be omitted in the following description).

次いで、前記オートクレーブ反応器の内部を-0.08MPaGとなるまで減圧した後、該オートクレーブ反応器中に一酸化炭素を導入して、内部の圧力が0.03MPaGとなるように調整した。次いで、オートクレーブ反応器の内部の温度を25℃にして前記混合液を4時間撹拌した後、撹拌を続けながら温度を徐々に40℃まで昇温し、40℃の温度条件で更に4時間撹拌を継続した後、前記混合液の撹拌を止めて一晩(13.5時間)静置することにより、褐色の懸濁液として反応液を得た。 Next, the pressure inside the autoclave reactor was reduced to -0.08 MPaG, and carbon monoxide was introduced into the autoclave reactor to adjust the internal pressure to 0.03 MPaG. Next, the temperature inside the autoclave reactor was set to 25°C and the mixture was stirred for 4 hours, after which the temperature was gradually raised to 40°C while continuing stirring, and stirring was continued for another 4 hours at 40°C. After that, stirring of the mixture was stopped and the mixture was allowed to stand overnight (13.5 hours), yielding a reaction liquid as a brown suspension.

次に、前記オートクレーブ反応器の内部から一酸化炭素を含む雰囲気ガスを除去することにより脱圧し、オートクレーブ反応器の内部の雰囲気ガスを窒素で置換した。次いで、オートクレーブ反応器の内部に窒素を流しながら温度を50度に昇温し、オートクレーブ反応器から排出されるガス(出口ガス)中の一酸化炭素の濃度が0ppmとなっていることを確認した。その後、オートクレーブ反応器の内部の温度を更に65度まで昇温することで、前記反応液からメタノールを留去し、固形分を得た。次に、固形分が析出した前記オートクレーブ反応器の内部にトルエン(760g)を加え、前記固形分とトルエンとの混合物を得た後、該混合物からメタノールを完全に除去するために、オートクレーブ反応器の内部の圧力が-0.07MPaGとなるまで減圧して73℃まで昇温し、前記混合物中の溶媒を一部留去した。次いで、前記混合物中にトルエン(190g)を更に加えた後、撹拌しながら80℃に昇温してろ過を行い、析出物(固形分)とろ液とを分離して回収した。次に、得られた析出物をトルエン(190g)で洗い、洗液を前記ろ液に加えた。次いで、前記ろ液を加熱して80℃の温度で保持しながら、5質量%濃度の塩酸(380g)で2回、飽和重層水(380g)で1回、イオン交換水(380g)で1回洗浄した。このようにして洗浄した後、得られた有機層に対してフィルターろ過を施して、洗液中に析出した固形分を除去(分離)し、有機層を得た。次いで、前記洗液中から除去した前記固形分をトルエン(190g)で洗った後、その洗液を前記有機層に加えた。次に、このようにして得られた有機層(分液精製して得られた有機層)をエバポレーターにて減圧濃縮することにより粗生成物を得た。次いで、得られた粗生成物に対して減圧蒸留を行い、温度:113℃/圧力:14Paで、主留分を得た。このようにして得られた主留分の構造確認のために、IR測定、NMR(H-NMR、13C-NMR)測定を行ったところ、得られた生成物は、下記一般式(20)で表される化合物(化合物名:2,3-ジ(メトキシカルボニル)-5-exo-ビニルビシクロ〔2.2.1〕ヘプタン)及び下記一般式(21)で表される化合物(化合物名:2,3-ジ(メトキシカルボニル)-5-エチリデンビシクロ〔2.2.1〕ヘプタン)の混合物であることが分かった。 Next, the autoclave reactor was depressurized by removing the atmospheric gas containing carbon monoxide from the inside, and the atmospheric gas inside the autoclave reactor was replaced with nitrogen. Next, the temperature was raised to 50°C while flowing nitrogen into the inside of the autoclave reactor, and it was confirmed that the concentration of carbon monoxide in the gas (outlet gas) discharged from the autoclave reactor was 0 ppm. Thereafter, the temperature inside the autoclave reactor was further raised to 65°C to distill off methanol from the reaction liquid, thereby obtaining a solid content. Next, toluene (760 g) was added to the inside of the autoclave reactor in which the solid content had precipitated, and a mixture of the solid content and toluene was obtained. In order to completely remove methanol from the mixture, the pressure inside the autoclave reactor was reduced to -0.07 MPaG, and the temperature was raised to 73°C, and the solvent in the mixture was partially distilled off. Next, toluene (190 g) was further added to the mixture, and the mixture was heated to 80° C. with stirring and filtered to separate and recover the precipitate (solid content) and the filtrate. Next, the obtained precipitate was washed with toluene (190 g), and the washing liquid was added to the filtrate. Next, the filtrate was heated and held at a temperature of 80° C., and washed twice with 5% by mass hydrochloric acid (380 g), once with saturated sodium bicarbonate water (380 g), and once with ion-exchanged water (380 g). After washing in this way, the obtained organic layer was subjected to filter filtration to remove (separate) the solid content precipitated in the washing liquid, and an organic layer was obtained. Next, the solid content removed from the washing liquid was washed with toluene (190 g), and the washing liquid was added to the organic layer. Next, the organic layer thus obtained (the organic layer obtained by liquid separation purification) was concentrated under reduced pressure using an evaporator to obtain a crude product. The crude product thus obtained was then subjected to reduced pressure distillation to obtain a main fraction at a temperature of 113° C. and a pressure of 14 Pa. In order to confirm the structure of the main fraction thus obtained, IR measurement and NMR ( 1 H-NMR, 13 C-NMR) measurement were performed, and it was found that the obtained product was a mixture of a compound represented by the following general formula (20) (compound name: 2,3-di(methoxycarbonyl)-5-exo-vinylbicyclo[2.2.1]heptane) and a compound represented by the following general formula (21) (compound name: 2,3-di(methoxycarbonyl)-5-ethylidenebicyclo[2.2.1]heptane).

そこで、このような混合物の中の成分を分取液体クロマトグラフィーによりそれぞれ分離して、2,3-ジ(メトキシカルボニル)-5-exo-ビニルビシクロ〔2.2.1〕ヘプタン(上記一般式(20)で表される化合物:目的生成物)を18g(収率36%)得た。なお、このようにして分離して得られた2,3-ジ(メトキシカルボニル)-5-exo-ビニルビシクロ〔2.2.1〕ヘプタンは、HPLC及びGC測定により純度を求めたところ、純度が99面積%であった。 The components in this mixture were then separated by preparative liquid chromatography to obtain 18 g (yield 36%) of 2,3-di(methoxycarbonyl)-5-exo-vinylbicyclo[2.2.1]heptane (the compound represented by the above general formula (20): the target product). The purity of the 2,3-di(methoxycarbonyl)-5-exo-vinylbicyclo[2.2.1]heptane obtained by this separation was determined by HPLC and GC measurements, and was found to be 99 area %.

(合成例2:2,2’-ビ(ビシクロ[2.2.1]へプタン)-5’-エン-5,6’-ジカルボン酸ジエステルの合成)
先ず、容量が500mLのオートクレーブ反応器に、合成例1と同様の方法を複数回実施することにより準備した2,3-ジ(メトキシカルボニル)-5-exo-ビニルビシクロ〔2.2.1〕ヘプタン(100g、0.42mol)と、ジシクロペンタジエン(31g、234mmol)とを添加して混合物を得た。次いで、オートクレーブ反応器内のゲージ圧力が0.034MPa(5psig)となるように窒素を導入した後、内部の温度を180℃まで昇温して前記混合物を4時間撹拌した。このようにして撹拌を行った後、オートクレーブ反応器の内部の温度を室温(25℃)まで冷却して、反応器内に固形分を析出させた後、ろ過することにより、析出物(固形分)を取り出した。次に、前記析出物をトルエン(30mL)で3回洗浄した後、60℃で真空乾燥を行うことにより生成物(結晶)を52g得た。
(Synthesis Example 2: Synthesis of 2,2'-bi(bicyclo[2.2.1]heptane)-5'-ene-5,6'-dicarboxylic acid diester)
First, 2,3-di(methoxycarbonyl)-5-exo-vinylbicyclo[2.2.1]heptane (100 g, 0.42 mol) and dicyclopentadiene (31 g, 234 mmol), which were prepared by carrying out the same method as in Synthesis Example 1 several times, were added to a 500 mL capacity autoclave reactor to obtain a mixture. Next, nitrogen was introduced so that the gauge pressure in the autoclave reactor was 0.034 MPa (5 psig), and the internal temperature was raised to 180° C. and the mixture was stirred for 4 hours. After stirring in this manner, the internal temperature of the autoclave reactor was cooled to room temperature (25° C.) to precipitate solids in the reactor, and the precipitate (solids) was taken out by filtration. Next, the precipitate was washed three times with toluene (30 mL) and then vacuum dried at 60° C. to obtain 52 g of a product (crystals).

このようにして得られた生成物の構造確認のために、IR測定、NMR(H-NMR、13C-NMR)測定を行ったところ、得られた生成物は、下記一般式(22): In order to confirm the structure of the product thus obtained, IR measurement and NMR ( 1 H-NMR, 13 C-NMR) measurement were carried out, and it was found that the product thus obtained had the following general formula (22):

で表される2,2’-ビ(ビシクロ[2.2.1]へプタン)-5’-エン-5,6’-ジカルボン酸ジエステル(以下、場合により「BNBDE」と称する)であり、収率は41%であることが確認された。なお、得られたBNBDEは下記一般式(23)で表されるexo/exo型の立体構造を有する化合物である立体異性体A(以下、場合により「BNBDE-A」と称する)と、下記一般式(24)で表されるendo/exo型の立体構造を有する化合物及びその鏡像体であるexo/endo型の立体構造を有する化合物からなる立体異性体B(以下、場合により「BNBDE-B」と称する。なお、endo/exo型及びexo/endo型の鏡像体同士は分光学上区別がつかないため、以下、これらを共に「立体異性体B」として評価する。)の混合物であることが確認された。なお、得られた混合物中のBNBDE-AとBNBDE-Bの含有比率(モル比)は1/3(BNBDE-A/BNBDE-B)であった。 It was confirmed that the product was 2,2'-bi(bicyclo[2.2.1]heptane)-5'-ene-5,6'-dicarboxylic acid diester (hereinafter sometimes referred to as "BNBDE") represented by the following general formula (23), and the yield was 41%. The obtained BNBDE was confirmed to be a mixture of stereoisomer A (hereinafter sometimes referred to as "BNBDE-A"), which is a compound having an exo/exo type stereostructure represented by the following general formula (23), and stereoisomer B (hereinafter sometimes referred to as "BNBDE-B") consisting of a compound having an endo/exo type stereostructure represented by the following general formula (24) and its mirror image, a compound having an exo/endo type stereostructure. Note that the endo/exo type and the exo/endo type mirror image are indistinguishable from each other spectroscopically, so hereinafter, both are evaluated as "stereoisomer B". The content ratio (molar ratio) of BNBDE-A to BNBDE-B in the resulting mixture was 1/3 (BNBDE-A/BNBDE-B).

<2>カルボニル化合物の合成
(実施例1)
先ず、容量が1Lのガラス製のオートクレーブ反応器に、メタノール(470g)、CuCl(II)(59.2g、0.44mol)、合成例2と同様の方法を複数回実施することにより準備したBNBDE(63.9g、0.21mol:BNBDE-AとBNBDE-Bの混合物)、及び、Pd(OAc)(NO)(122.1mg、Pd換算で0.54mmol)を添加して混合液を得た。次いで、前記オートクレーブ反応器の内部を-0.08MPaGとなるまで減圧した後、該オートクレーブ反応器中に一酸化炭素を導入して、内部の圧力が0.03MPaGとなるように調整した。次いで、オートクレーブ反応器の内部の温度を25℃にして前記混合液を4時間撹拌した後、撹拌を続けながら温度を徐々に40℃まで昇温し、40℃の温度条件で更に4時間撹拌を継続した後、前記混合液の撹拌を止めて一晩(13.5時間)静置することにより、褐色の懸濁液として反応液を得た。
<2> Synthesis of carbonyl compound (Example 1)
First, methanol (470 g), CuCl 2 (II) (59.2 g, 0.44 mol), BNBDE (63.9 g, 0.21 mol: mixture of BNBDE-A and BNBDE-B) prepared by carrying out the same method as in Synthesis Example 2 multiple times, and Pd 3 (OAc) 5 (NO 2 ) (122.1 mg, 0.54 mmol in terms of Pd) were added to a glass autoclave reactor having a capacity of 1 L to obtain a mixed solution. Next, the inside of the autoclave reactor was depressurized to -0.08 MPaG, and carbon monoxide was introduced into the autoclave reactor to adjust the internal pressure to 0.03 MPaG. Next, the temperature inside the autoclave reactor was set to 25° C. and the mixture was stirred for 4 hours. Then, the temperature was gradually raised to 40° C. while continuing stirring, and stirring was continued for another 4 hours at a temperature condition of 40° C. After that, stirring of the mixture was stopped and the mixture was allowed to stand overnight (13.5 hours), thereby obtaining a reaction liquid as a brown suspension.

次に、前記オートクレーブ反応器の内部から一酸化炭素を含む雰囲気ガスを除去することにより脱圧し、オートクレーブ反応器の内部の雰囲気ガスを窒素で置換した。次いで、オートクレーブ反応器の内部に窒素を流しながら温度を50度に昇温し、オートクレーブ反応器から排出されるガス(出口ガス)中の一酸化炭素の濃度が0ppmとなっていることを確認した。その後、オートクレーブ反応器の内部の温度を更に65度まで昇温することで、前記反応液からメタノールを留去し、固形分を得た。次に、固形分が析出した前記オートクレーブ反応器の内部にトルエン(760g)を加え、前記固形分とトルエンとの混合物を得た後、該混合物からメタノールを完全に除去するために、オートクレーブ反応器の内部の圧力が-0.07MPaGとなるまで減圧して73℃まで昇温し、前記混合物中の溶媒を一部留去した。次いで、前記混合物中にトルエン(190g)を更に加えた後、撹拌しながら80℃に昇温してろ過を行い、析出物(固形分)とろ液とを分離して回収した。次に、得られた析出物をトルエン(190g)で洗い、洗液を前記ろ液に加えた。次いで、前記ろ液を加熱して80℃の温度で保持しながら、5質量%濃度の塩酸(380g)で2回、飽和重層水(380g)で1回、イオン交換水(380g)で1回洗浄した。このようにして洗浄した後、得られた有機層に対してフィルターろ過を施して、洗液中に析出した固形分を除去(分離)し、有機層を得た。次いで、前記洗液中から除去した前記固形分をトルエン(190g)で洗った後、その洗液を前記有機層に加えた。次に、このようにして得られた有機層(分液精製して得られた有機層)をエバポレーターにてトルエン量が440gになるまで60℃で減圧濃縮することで濃縮液を得た。その後、前記濃縮液を室温(25℃)まで徐冷することにより再結晶を行い、固形分(結晶)を析出させた。次いで、このようにして得られた固形分(結晶)をろ取し、トルエン(25g)で4回洗い、60℃で真空乾燥を行うことにより生成物(白色結晶)66gを得た。 Next, the autoclave reactor was depressurized by removing the atmospheric gas containing carbon monoxide from inside, and the atmospheric gas inside the autoclave reactor was replaced with nitrogen. Next, the temperature was raised to 50°C while flowing nitrogen inside the autoclave reactor, and it was confirmed that the concentration of carbon monoxide in the gas (outlet gas) discharged from the autoclave reactor was 0 ppm. Thereafter, the temperature inside the autoclave reactor was further raised to 65°C to distill off methanol from the reaction liquid and obtain a solid content. Next, toluene (760 g) was added inside the autoclave reactor in which the solid content had precipitated, and a mixture of the solid content and toluene was obtained. In order to completely remove methanol from the mixture, the pressure inside the autoclave reactor was reduced to -0.07 MPaG, and the temperature was raised to 73°C, and the solvent in the mixture was partially distilled off. Next, toluene (190 g) was further added to the mixture, and the mixture was heated to 80° C. with stirring to perform filtration, and the precipitate (solid content) and the filtrate were separated and collected. Next, the obtained precipitate was washed with toluene (190 g), and the washing liquid was added to the filtrate. Next, the filtrate was heated and held at a temperature of 80° C., and washed twice with 5% by mass concentration hydrochloric acid (380 g), once with saturated sodium bicarbonate water (380 g), and once with ion-exchanged water (380 g). After washing in this way, the obtained organic layer was subjected to filter filtration to remove (separate) the solid content precipitated in the washing liquid, and an organic layer was obtained. Next, the solid content removed from the washing liquid was washed with toluene (190 g), and the washing liquid was added to the organic layer. Next, the organic layer thus obtained (the organic layer obtained by liquid separation purification) was concentrated under reduced pressure at 60° C. in an evaporator until the amount of toluene reached 440 g, to obtain a concentrated liquid. The concentrated solution was then slowly cooled to room temperature (25°C) to perform recrystallization, and solid matter (crystals) was precipitated. The solid matter (crystals) thus obtained was then filtered, washed four times with toluene (25 g), and vacuum dried at 60°C to obtain 66 g of product (white crystals).

このようにして得られた生成物の構造確認のために、IR測定、NMR(H-NMR、13C-NMR)測定を行ったところ、得られた生成物は、下記一般式(25): In order to confirm the structure of the product thus obtained, IR measurement and NMR ( 1 H-NMR, 13 C-NMR) measurement were carried out, and it was found that the product thus obtained had the following general formula (25):

で表される5,5’-ビ-2-ノルボルネン-5,5’,6,6’-テトラカルボン酸テトラメチルエステル(以下、場合により「BNBTE」と称する)であり、収率は74%であることが確認された。なお、得られたBNBTEは下記一般式(26)で表されるexo/exo型の立体構造を有する化合物である立体異性体A(以下、場合により「BNBTE-A」と称する)と、下記一般式(27)で表されるendo/exo型の立体構造を有する化合物及びその鏡像体であるexo/endo型の立体構造を有する化合物からなる立体異性体B(以下、場合により「BNBTE-B」と称する。なお、endo/exo型及びexo/endo型の鏡像体同士は分光学上区別がつかないため、以下、これらを共に「立体異性体B」として評価する。)の混合物であることが確認された。なお、得られた混合物中のBNBTE-AとBNBTE-Bの含有比率(モル比)は1/3(BNBDE-A/BNBDE-B)であった。 It was confirmed that the product was 5,5'-bi-2-norbornene-5,5',6,6'-tetracarboxylic acid tetramethyl ester (hereinafter sometimes referred to as "BNBTE") represented by the formula (26) below, and the yield was 74%. The obtained BNBTE was confirmed to be a mixture of stereoisomer A (hereinafter sometimes referred to as "BNBTE-A"), which is a compound having an exo/exo type stereostructure represented by the following general formula (26), and stereoisomer B (hereinafter sometimes referred to as "BNBTE-B") consisting of a compound having an endo/exo type stereostructure represented by the following general formula (27) below and its enantiomer, a compound having an exo/endo type stereostructure. Note that the endo/exo type and the exo/endo type enantiomers are indistinguishable from each other spectroscopically, and therefore, hereinafter, both are evaluated as "stereoisomer B". The content ratio (molar ratio) of BNBTE-A to BNBTE-B in the resulting mixture was 1/3 (BNBTE-A/BNBTE-B).

<3-1>テトラカルボン酸無水物の合成
(実施例2)
実施例1で得られたBNBTE(BNBTE-AとBNBTE-Bの混合物)を用いて、以下のようにして、テトラカルボン酸二無水物を調製した。すなわち、先ず、1Lの反応容器を窒素置換し、実施例1で得られたBNBTE(34g、80.5mmol)、酢酸(0.49kg)、トリフルオロメタンスルホン酸(0.30g、2.00mmol)を加えて混合液を得た。次に、前記混合液を113℃になるまで昇温して該温度(113℃)に維持し、反応容器中の液量が一定となるように、ポンプで酢酸を滴下しながら、蒸気(酢酸等)を留出させる工程を実施した。次いで、1時間ごとに、系外に留去した留出液を質量測定とガスクロマトグラフとにより分析して反応の進行の程度を確認した。なお、このような分析により、留出液中には酢酸、酢酸メチル、水が存在することが確認された。そして、本工程において蒸気の留去を開始した後、6時間経過した後に酢酸メチルの留出が止まったことから、加熱を止めて、室温(25℃)まで除冷した。次に、反応溶液をエバポレーターにて濃縮することで粗生成物を得た。
<3-1> Synthesis of tetracarboxylic acid anhydride (Example 2)
Tetracarboxylic dianhydride was prepared using BNBTE (a mixture of BNBTE-A and BNBTE-B) obtained in Example 1 as follows. That is, first, a 1 L reaction vessel was purged with nitrogen, and BNBTE (34 g, 80.5 mmol) obtained in Example 1, acetic acid (0.49 kg), and trifluoromethanesulfonic acid (0.30 g, 2.00 mmol) were added to obtain a mixed solution. Next, the mixed solution was heated to 113° C. and maintained at that temperature (113° C.), and a step of distilling off steam (acetic acid, etc.) was carried out while dropping acetic acid with a pump so that the amount of liquid in the reaction vessel was constant. Next, the distillate distilled out of the system was analyzed by mass measurement and gas chromatography every hour to confirm the degree of progress of the reaction. It was confirmed by such analysis that acetic acid, methyl acetate, and water were present in the distillate. In this step, the distillation of methyl acetate stopped after 6 hours had elapsed since the start of the distillation of steam, so heating was stopped and the reaction solution was gradually cooled to room temperature (25° C.). Next, the reaction solution was concentrated using an evaporator to obtain a crude product.

次いで、このようにして得られた粗生成物に対して、下記の方法にて昇華精製を実施した。すなわち、先ず、精製のために、前記粗生成物をクーゲル蒸留装置(柴田科学製、GTO-2000、冷却球の数:3)に入れた。次いで、室温(25℃)にて、装置内の圧力を0.12Torrまで減圧した後に、徐々に200℃、250℃と段階的に昇温(昇温速度10℃/分とし、200℃、250℃の各温度でそれぞれ30分間保持した)しながら、最終的に315℃まで昇温を行った。このようにして昇温して温度が315℃に到達した後、1時間半加熱を継続し、室温に戻した。このようにして昇温して温度が315℃に到達した後、1時間半加熱を継続し、室温に戻した。このようにして昇華精製を行い、クーゲル装置内の3つの冷却球のうちの1番目に高温側の球(クーゲル:以下、「高温部」と称する)と、2番目に低温側の球(クーゲル:以下、「低温部」と称する)の中に生成物(析出物)を析出させた。このようにして、高温部より4g(収率15%)の生成物(以下、便宜上、「高温側生成物」と称する)を得るとともに、低温部から20g(収率75%)の生成物(以下、便宜上、「低温側生成物」と称する)を得た。 The crude product thus obtained was then subjected to sublimation purification by the following method. That is, first, for purification, the crude product was placed in a Kugel distillation apparatus (Shibata Scientific, GTO-2000, number of cooling bulbs: 3) for purification. Next, at room temperature (25°C), the pressure inside the apparatus was reduced to 0.12 Torr, and the temperature was gradually raised in stages to 200°C and 250°C (with a heating rate of 10°C/min and held at 200°C and 250°C for 30 minutes each), and finally to 315°C. After the temperature reached 315°C by this heating, heating was continued for 1.5 hours and then returned to room temperature. After the temperature reached 315°C by this heating, heating was continued for 1.5 hours and then returned to room temperature. In this way, sublimation purification was performed, and the product (precipitate) was precipitated in the hottest ball (Kugel: hereinafter referred to as the "high temperature part") and the second coldest ball (Kugel: hereinafter referred to as the "low temperature part") of the three cooling balls in the Kugel apparatus. In this way, 4 g (yield 15%) of product was obtained from the high temperature part (hereinafter referred to as the "high temperature side product" for convenience), and 20 g (yield 75%) of product was obtained from the low temperature part (hereinafter referred to as the "low temperature side product" for convenience).

次いで、各クーゲル(冷却球)中の生成物(高温側生成物および低温側生成物)の構造確認のために、IR測定及びNMR(H-NMR、13C-NMR)測定を行ったところ、各クーゲル(冷却球)中の生成物はいずれも、下記一般式(28): Next, in order to confirm the structure of the products (high-temperature side product and low-temperature side product) in each kugel (cooling ball), IR measurement and NMR ( 1 H-NMR, 13 C-NMR) measurement were carried out. All of the products in each kugel (cooling ball) were found to be represented by the following general formula (28):

で表される5,5’-ビ-2-ノルボルネン-5,5’,6,6’-テトラカルボン酸-5,5’,6,6’-二無水物(以下、場合により「BNBDA」と称する)であることが確認された。なお、低温側生成物は、上記構造確認(IR測定、NMR測定)の結果等も併せ勘案して、下記一般式(29)で表されるexo/exo型の立体構造を有する立体異性体A(以下、場合により「BNBDA-A」と称する)と、下記一般式(30)で表されるendo/exo型の立体構造を有する化合物及びその鏡像体であるexo/endo型の立体構造を有する化合物からなる立体異性体B(以下、場合により「BNBDA-B」と称する。なお、endo/exo型及びexo/endo型の鏡像体同士は分光学上区別がつかないため、これらを共に「立体異性体B」として評価する。)とを含むものであり、BNBDA-AとBNBDA-Bとをモル比(BNBDA-A/BNBDA-B)を基準として1/10の比率で含有する混合物であることが分かった。一方、高温側生成物は、上記構造確認(IR測定、NMR測定)の結果等を併せ勘案して、BNBDA-Aを100モル%含有する化合物(立体異性体AのみからなるBNBDA)であることが分かった。 It was confirmed that the compound was 5,5'-bi-2-norbornene-5,5',6,6'-tetracarboxylic acid-5,5',6,6'-dianhydride (hereinafter sometimes referred to as "BNBDA") represented by the formula: In addition, taking into consideration the results of the above-mentioned structure confirmation (IR measurement, NMR measurement), etc., the low-temperature product contains stereoisomer A having an exo/exo type stereostructure represented by the following general formula (29) (hereinafter, sometimes referred to as "BNBDA-A") and stereoisomer B consisting of a compound having an endo/exo type stereostructure represented by the following general formula (30) and a compound having an exo/endo type stereostructure that is its mirror image (hereinafter, sometimes referred to as "BNBDA-B". Note that since the endo/exo type and the exo/endo type mirror images are indistinguishable from each other spectroscopically, both are evaluated as "stereoisomer B"). It was found to be a mixture containing BNBDA-A and BNBDA-B in a ratio of 1/10 based on the molar ratio (BNBDA-A/BNBDA-B). On the other hand, taking into consideration the results of the above structural confirmation (IR measurement, NMR measurement), the high-temperature product was found to be a compound containing 100 mol% BNBDA-A (BNBDA consisting only of stereoisomer A).

なお、構造確認の際のNMR測定の結果として、高温側生成物(BNBDA-A)のNMRデータ(H-NMR及び13C-NMRの測定結果)を以下に示す。
H-NMR(600MHz,DMSO) δ=1.00(dd,2H),1.21(dd,2H),1.43(dt,2H),1.61-1.70(m,2H),1.72-1.85(m,2H),2.50-2.53(m,2H),2.55-2.60(m,2H),3.11(d,2H),3.30(d,2H)
13C-NMR(600MHz,DMSO) δ=27.9,34.8,38.7,39.7,46.2,47.4,48.8,172.2,173.2。
As a result of the NMR measurement performed to confirm the structure, the NMR data ( 1 H-NMR and 13 C-NMR measurement results) of the high temperature product (BNBDA-A) are shown below.
1H -NMR (600MHz, DMSO) δ=1.00 (dd, 2H), 1.21 (dd, 2H), 1.43 (dt, 2H), 1.61-1.70 (m, 2H), 1.72-1. 85 (m, 2H), 2.50-2.53 (m, 2H), 2.55-2.60 (m, 2H), 3.11 (d, 2H), 3.30 (d, 2H)
13C -NMR (600MHz, DMSO) δ=27.9, 34.8, 38.7, 39.7, 46.2, 47.4, 48.8, 172.2, 173.2.

(比較例1)
国際公開第2018/147373号の比較例2と同様の方法を採用して、BNBDA-B(上記一般式(30)で表されるendo/exo型の立体構造を有する化合物及びその鏡像体であるexo/endo型の立体構造を有する化合物からなる立体異性体B)を100モル%含有する化合物(立体異性体BのみからなるBNBDA)を調製した。
(Comparative Example 1)
Using a method similar to that used in Comparative Example 2 of WO 2018/147373, a compound containing 100 mol% of BNBDA-B (stereoisomer B consisting of a compound having an endo/exo type stereostructure represented by the above general formula (30) and a compound having an exo/endo type stereostructure that is its mirror image) (BNBDA consisting only of stereoisomer B) was prepared.

(比較例2)
国際公開第2018/147373号の実施例2と同様の方法を採用して、下記一般式(31)で表されるendo/endo型の立体構造を有する立体異性体C(以下、場合により「BNBDA-C」と称する)を100モル%含有する化合物(立体異性体CのみからなるBNBDA)を調製した。
(Comparative Example 2)
Using a method similar to that used in Example 2 of WO 2018/147373, a compound containing 100 mol% of stereoisomer C (hereinafter sometimes referred to as "BNBDA-C") having an endo/endo type stereostructure represented by the following general formula (31) was prepared (BNBDA consisting only of stereoisomer C).

<4>ポリイミドの合成
各実施例等で採用したポリイミドの合成方法を説明する前に、先ず、ポリイミドの合成に利用したジアミン化合物の略称を以下に示す。なお、各化合物はいずれも市販品を利用した。
<4> Synthesis of Polyimide Before describing the synthesis method of polyimide employed in each example, the abbreviations of the diamine compounds used in the synthesis of polyimide are shown below. Note that each compound used is a commercially available product.

BAPP :2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン(セイカ株式会社製)
ODA :4,4’-ジアミノジフェニルエーテル(セイカ株式会社製)
BPTP :ビス(4-アミノフェニル)テレフタレート(セイカ株式会社製)
DABAN:4,4’-ジアミノベンズアニリド(セイカ株式会社製)
PPD :p-フェニレンジアミン(セイカ株式会社製)
TFMB :2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン(セイカ株式会社製)。
BAPP: 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane (manufactured by Seika Corporation)
ODA: 4,4'-diaminodiphenyl ether (manufactured by Seika Corporation)
BPTP: Bis(4-aminophenyl)terephthalate (manufactured by Seika Corporation)
DABAN: 4,4'-diaminobenzanilide (manufactured by Seika Corporation)
PPD: p-phenylenediamine (manufactured by Seika Corporation)
TFMB: 2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine (manufactured by Seika Corporation).

(実施例3)
〈ポリアミド酸の調製工程〉
先ず、実施例2で得られた低温側生成物(BNBDA-AとBNBDA-Bをモル比(BNBDA-A/BNBDA-B)を基準として1/10の比率で含有する混合物)と、高温側生成物(BNBDA-Aを100モル%含有する化合物)とを利用し、これらをBNBDA-AとBNBDA-Bのモル比(BNBDA-A/BNBDA-B)が3/7の比率となるように混合して、BNBDA-AとBNBDA-Bのモル比が3/7のテトラカルボン酸無水物を1.65g(5.00mmol)準備した。
Example 3
<Preparation process of polyamic acid>
First, the low-temperature product obtained in Example 2 (a mixture containing BNBDA-A and BNBDA-B in a molar ratio of 1/10 based on the molar ratio (BNBDA-A/BNBDA-B)) and the high-temperature product (a compound containing 100 mol% BNBDA-A) were mixed together so that the molar ratio of BNBDA-A to BNBDA-B (BNBDA-A/BNBDA-B) was 3/7, thereby preparing 1.65 g (5.00 mmol) of tetracarboxylic anhydride in which the molar ratio of BNBDA-A to BNBDA-B was 3/7.

次に、窒素雰囲気下において、20mLのスクリュー管内に、ジアミン化合物としてBAPP(2.05g、5.00mmol)を導入するとともに、BNBDA-AとBNBDA-Bのモル比が3/7のテトラカルボン酸無水物(1.65g、5.00mmol)を導入した。次いで、前記スクリュー管内に、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)を14.8g添加し、混合液を得た。次に、得られた混合液を、窒素雰囲気下、室温(25℃)で3.5時間撹拌することにより、ポリアミド酸(PAA)を生成せしめ、かかるポリアミド酸を含有する反応液(PAAの溶液:PAAワニス)を得た。なお、このようにして得られた反応液(溶媒:NMP)の一部を用い、溶媒を除去してポリアミド酸を単離した後、前記ポリアミド酸をN,N-ジメチルアセトアミド中に濃度が0.5g/dLとなるようにして溶解させて測定試料(溶液)調製し、前述のようにして、ポリアミド酸の固有粘度[η]を測定した結果、固有粘度[η]は0.65dL/gであった。 Next, in a nitrogen atmosphere, BAPP (2.05 g, 5.00 mmol) was introduced as a diamine compound into a 20 mL screw tube, along with tetracarboxylic anhydride (1.65 g, 5.00 mmol) with a molar ratio of BNBDA-A to BNBDA-B of 3/7. Next, 14.8 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) was added to the screw tube to obtain a mixed solution. Next, the resulting mixed solution was stirred for 3.5 hours at room temperature (25°C) under a nitrogen atmosphere to produce polyamic acid (PAA), and a reaction solution containing the polyamic acid (PAA solution: PAA varnish) was obtained. A portion of the reaction liquid (solvent: NMP) obtained in this manner was used to remove the solvent and isolate the polyamic acid, after which the polyamic acid was dissolved in N,N-dimethylacetamide to a concentration of 0.5 g/dL to prepare a measurement sample (solution). The intrinsic viscosity [η] of the polyamic acid was measured as described above, and the intrinsic viscosity [η] was found to be 0.65 dL/g.

〈ポリイミドからなるフィルムの調製工程(熱イミド化工程)〉
前記ポリアミド酸の調製工程により得られた前記反応液(PAAワニス)を、大型スライドグラス(松浪硝子工業株式会社製の商品名「S9213」、縦:76mm、横52mm、厚み1.3mm)からなるガラス板上にスピンコートし、塗膜を形成した。その後、前記塗膜の形成されたガラス板をオーブンに投入し、温度条件を60℃として、窒素雰囲気下において4時間静置した後、温度条件を300℃(最終製膜温度)に変更して、300℃で1時間静置することにより前記塗膜を硬化せしめ、前記ガラス板上にポリイミドからなる薄膜(ポリイミドからなるフィルム)がコートされたポリイミドコートガラスを得た。
<Preparation process of polyimide film (thermal imidization process)>
The reaction liquid (PAA varnish) obtained by the preparation step of the polyamic acid was spin-coated on a glass plate consisting of a large slide glass (manufactured by Matsunami Glass Industry Co., Ltd., product name "S9213", length: 76 mm, width: 52 mm, thickness: 1.3 mm) to form a coating film. Thereafter, the glass plate on which the coating film was formed was placed in an oven, and the temperature condition was set to 60°C and left to stand for 4 hours under a nitrogen atmosphere, and then the temperature condition was changed to 300°C (final film formation temperature) and left to stand for 1 hour at 300°C to harden the coating film, thereby obtaining a polyimide-coated glass in which a thin film (film made of polyimide) made of polyimide was coated on the glass plate.

次に、このようにして得られたポリイミドコートガラスをオーブンから取り出し、90℃のお湯の中に0.5時間浸け、前記ガラス板からフィルムを剥離して回収することにより、膜厚が6μmのポリイミドからなるフィルムを得た。なお、得られたポリイミドからなるフィルムに関して、その色を目視にて確認したところ、無色透明であることが確認された。このようにして得られたフィルムのIRスペクトルを測定したところ、1705cm-1、1775cm-1にイミドカルボニルのC=O伸縮振動が見られることから、得られたフィルムはポリイミドからなるものであることが確認された。 Next, the polyimide-coated glass thus obtained was removed from the oven and immersed in hot water at 90°C for 0.5 hours, and the film was peeled off from the glass plate and collected to obtain a polyimide film having a thickness of 6 μm. The color of the polyimide film thus obtained was confirmed to be colorless and transparent when visually inspected. The IR spectrum of the film thus obtained was measured, and it was confirmed that the C=O stretching vibration of imide carbonyl was observed at 1705 cm -1 and 1775 cm -1 , confirming that the film thus obtained was made of polyimide.

(実施例4~8及び比較例3~5)
テトラカルボン酸無水物中の異性体の種類(比率等)及びテトラカルボン酸無水物の使用量、ジアミン化合物の種類及びその使用量、溶媒の種類及び使用量、並びに、ポリイミドの調製工程における最終製膜温度を、それぞれ表1に記載したように変更した以外は、実施例3と同様にして、ポリイミドからなるフィルムをそれぞれ得た。なお、実施例4~8及び比較例3~5で得られたフィルムのIRスペクトルをそれぞれ測定したところ、いずれのフィルムもIRスペクトルにおいてイミドカルボニルのC=O伸縮振動の吸収ピークが確認されたことから、得られたフィルムはいずれもポリイミドからなるものであることが確認された。また、テトラカルボン酸無水物に関して、実施例4~8ではそれぞれ実施例2で得られた高温側生成物(BNBDA-Aを100モル%含有する化合物)を単独で利用し、比較例3では比較例1で得られたBNBDA-Bを100モル%含有する化合物を単独で利用し、比較例4~5ではそれぞれ比較例2で得られたBNBDA-Cを100モル%含有する化合物を単独で利用した。さらに、ジアミン化合物に関して実施例7及び8では表1に記載の2種の化合物の混合物を用いた。また、表1に記載の溶媒の「DMAc」はN,N-ジメチルアセトアミドを示す。さらに、実施例4~8及び比較例3~5に関して、ポリアミド酸の調製工程で得られたポリアミド酸についても、実施例3と同様に固有粘度[η]を測定した。その測定結果を表1に示す。
(Examples 4 to 8 and Comparative Examples 3 to 5)
The types (ratio, etc.) of isomers in the tetracarboxylic anhydride, the amount of tetracarboxylic anhydride used, the type and amount of diamine compound used, the type and amount of solvent used, and the final film-forming temperature in the polyimide preparation process were changed as shown in Table 1, but the same procedure as in Example 3 was used to obtain films made of polyimide. In addition, when the IR spectra of the films obtained in Examples 4 to 8 and Comparative Examples 3 to 5 were measured, the absorption peak of the C=O stretching vibration of imide carbonyl was confirmed in the IR spectrum of each film, and it was confirmed that each of the obtained films was made of polyimide. In addition, with regard to the tetracarboxylic anhydride, in Examples 4 to 8, the high-temperature side product obtained in Example 2 (a compound containing 100 mol% of BNBDA-A) was used alone, in Comparative Example 3, the compound containing 100 mol% of BNBDA-B obtained in Comparative Example 1 was used alone, and in Comparative Examples 4 to 5, the compound containing 100 mol% of BNBDA-C obtained in Comparative Example 2 was used alone. Furthermore, in Examples 7 and 8, a mixture of two types of diamine compounds shown in Table 1 was used. The solvent "DMAc" shown in Table 1 indicates N,N-dimethylacetamide. Furthermore, in Examples 4 to 8 and Comparative Examples 3 to 5, the intrinsic viscosity [η] of the polyamic acids obtained in the polyamic acid preparation step was measured in the same manner as in Example 3. The measurement results are shown in Table 1.

(実施例9)
〈ポリイミドワニス調製工程〉
先ず、実施例2で得られた低温側生成物と高温側生成物とを利用し、これらをBNBDA-AとBNBDA-Bのモル比(BNBDA-A/BNBDA-B)が3/7の比率となるように混合して、BNBDA-AとBNBDA-Bのモル比が3/7のテトラカルボン酸無水物を1.65g(5.00mmol)準備した。
(Example 9)
<Polyimide varnish preparation process>
First, the low-temperature side product and the high-temperature side product obtained in Example 2 were mixed so that the molar ratio of BNBDA-A to BNBDA-B (BNBDA-A/BNBDA-B) was 3/7 to prepare 1.65 g (5.00 mmol) of tetracarboxylic acid anhydride having a molar ratio of BNBDA-A to BNBDA-B of 3/7.

次に、窒素雰囲気下において、50mLフラスコ内に、ジアミン化合物としてTFMB(1.60g、5.00mmol)と、BNBDA-AとBNBDA-Bのモル比が3/7のテトラカルボン酸無水物(1.65g、5.00mmol)を導入した。次に、前記フラスコ内に、溶媒であるDMAc(6.5g)と、溶媒であるγ-ブチロラクトン(6.5g)と、反応促進剤であるトリエチルアミン(25.3mg)とを添加して混合液を得た。次に、得られた混合液を、窒素雰囲気下、180℃で6時間撹拌することによりポリイミドを生成せしめ、ポリイミドを含有する反応液(ポリイミドワニス:PIワニス)を得た。なお、このようにして得られたPIワニスの一部を用いて、DMAc中のPIの濃度が0.5g/dLとなる測定試料(溶液)を調製して用いる以外は、前述のポリアミド酸の固有粘度[η]を測定方法と同様にしてポリイミドの固有粘度[η]を測定した結果、ポリイミドの固有粘度[η]は0.42dL/gであった。ここで、表1に記載の溶媒の「GBL」はγ-ブチロラクトンを示す。 Next, in a nitrogen atmosphere, TFMB (1.60 g, 5.00 mmol) as a diamine compound and tetracarboxylic anhydride (1.65 g, 5.00 mmol) with a molar ratio of BNBDA-A to BNBDA-B of 3/7 were introduced into a 50 mL flask. Next, DMAc (6.5 g) as a solvent, γ-butyrolactone (6.5 g) as a solvent, and triethylamine (25.3 mg) as a reaction accelerator were added to the flask to obtain a mixed solution. Next, the resulting mixed solution was stirred at 180°C for 6 hours under a nitrogen atmosphere to generate polyimide, and a reaction solution containing polyimide (polyimide varnish: PI varnish) was obtained. The intrinsic viscosity [η] of the polyimide was measured in the same manner as the intrinsic viscosity [η] of the polyamic acid described above, except that a measurement sample (solution) with a PI concentration in DMAc of 0.5 g/dL was prepared using a portion of the PI varnish obtained in this manner. The intrinsic viscosity [η] of the polyimide was measured in the same manner as the measurement method for the intrinsic viscosity [η] of the polyamic acid described above, and the result was that the intrinsic viscosity [η] of the polyimide was 0.42 dL/g. Here, the solvent "GBL" in Table 1 stands for gamma-butyrolactone.

〈ポリイミドからなるフィルム調製工程〉
次に、前記PIワニスを、大型スライドグラス(松浪硝子工業株式会社製の商品名「S9213」、縦:76mm、横52mm、厚み1.3mm)からなるガラス板上にスピンコートし、PIワニスの塗膜を形成した。その後、前記塗膜の形成されたガラス板をオーブンに投入し、温度条件を60℃として、窒素雰囲気下において4時間静置した後、温度条件を350℃(最終製膜温度)に変更して、350℃で1時間静置することにより前記塗膜を硬化せしめ、前記ガラス板上にポリイミドからなる薄膜(ポリイミドからなるフィルム)がコートされたポリイミドコートガラスを得た。次に、このようにして得られたポリイミドコートガラスをオーブンから取り出し、90℃のお湯の中に0.5時間浸け、前記ガラス板からフィルムを剥離して回収することにより、膜厚が20μmのポリイミドからなるフィルムを得た。なお、得られたポリイミドからなるフィルムに関して、その色を目視にて確認したところ、無色透明であることが確認された。このようにして得られたフィルムのIRスペクトルを測定したところ、IRスペクトルにおいてイミドカルボニルのC=O伸縮振動の吸収ピークが確認され、得られたフィルムはポリイミドからなるものであることが確認された。
<Polyimide film preparation process>
Next, the PI varnish was spin-coated on a glass plate made of a large slide glass (manufactured by Matsunami Glass Industry Co., Ltd., product name "S9213", length: 76 mm, width: 52 mm, thickness: 1.3 mm) to form a coating film of the PI varnish. Thereafter, the glass plate on which the coating film was formed was placed in an oven, and the temperature condition was set to 60 ° C. and left to stand for 4 hours under a nitrogen atmosphere, and then the temperature condition was changed to 350 ° C. (final film formation temperature) and left to stand at 350 ° C. for 1 hour to harden the coating film, thereby obtaining a polyimide-coated glass in which a thin film made of polyimide (a film made of polyimide) was coated on the glass plate. Next, the polyimide-coated glass thus obtained was removed from the oven and immersed in hot water at 90 ° C. for 0.5 hours, and the film was peeled off and collected from the glass plate to obtain a film made of polyimide with a film thickness of 20 μm. The color of the obtained polyimide film was visually confirmed to be colorless and transparent. When the IR spectrum of the film thus obtained was measured, an absorption peak due to the C=O stretching vibration of imide carbonyl was confirmed in the IR spectrum, and it was confirmed that the film obtained was made of polyimide.

[実施例3~9及び比較例3~5で得られたポリイミドの特性の評価]
<5%重量減少温度(Td5%)の測定>
各実施例等で得られたポリイミドの5%重量減少温度は、各実施例で製造したポリイミドフィルムを用いて、熱重量分析装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製の「TG/DTA220」)を使用して、窒素ガスを流しながら室温から40℃に昇温した後、40℃を測定の開始温度として、10℃/分の昇温条件で加熱し、用いた試料の重量が5%減少する温度を測定することにより求めた。得られた結果を表1に示す。
[Evaluation of the properties of the polyimides obtained in Examples 3 to 9 and Comparative Examples 3 to 5]
<Measurement of 5% weight loss temperature (Td5%)>
The 5% weight loss temperature of the polyimide obtained in each Example was determined by using the polyimide film produced in each Example and using a thermogravimetric analyzer ("TG/DTA220" manufactured by SII NanoTechnology Inc.) to raise the temperature from room temperature to 40° C. while flowing nitrogen gas, and then heating at a temperature increase rate of 10° C./min from 40° C. as the starting temperature for measurement, and measuring the temperature at which the weight of the sample used decreased by 5%. The results are shown in Table 1.

<黄色度(YI)の測定>
各実施例等で得られたポリイミドの黄色度(YI)は、各実施例等で得られたポリイミドフィルムをそのまま測定用の試料とし、日本電色工業株式会社製の商品名「分光色彩計SD6000」を測定装置として用いて、ASTM E313-05(2005年発行)に準拠した測定を行うことにより求めた。得られた結果を表1に示す。
<Measurement of Yellowness Index (YI)>
The yellowness index (YI) of the polyimide obtained in each Example was determined by using the polyimide film obtained in each Example as it was as a measurement sample and performing measurement in accordance with ASTM E313-05 (issued in 2005) using a spectrophotometer SD6000 (trade name) manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. The results obtained are shown in Table 1.

<線膨張係数(CTE)およびガラス転移温度(Tg)の測定>
線膨張係数(CTE)およびガラス転移温度(Tg)は、各実施例等で得られたポリイミドフィルムから縦20mm、横5mmの大きさのフィルム(かかるフィルムの厚みは測定値に影響するものではないため、各実施例等で得られたフィルムの厚みをそのまま採用した)を形成して測定試料とし、測定装置として熱機械的分析装置(リガク製の商品名「TMA8310」)を利用して、窒素雰囲気下、引張りモード(49mN)、昇温速度5℃/分の条件を採用して測定を行い、得られたTMA曲線より求めた。なお、各実施例等で得られたポリイミドのTgは、TMA曲線から変曲点前後の曲線にひいた接線の交点となる温度を測定することにより求めた。また、各実施例等で得られたポリイミドのCTEは、TMA曲線から100℃~200℃の温度範囲における1℃あたりの長さの変化の平均値を算出することにより求めた。得られた結果を表1に示す。
<Measurement of coefficient of linear expansion (CTE) and glass transition temperature (Tg)>
The coefficient of linear expansion (CTE) and glass transition temperature (Tg) were determined from the TMA curve obtained by forming a film of 20 mm length and 5 mm width from the polyimide film obtained in each Example (the thickness of the film does not affect the measured value, so the thickness of the film obtained in each Example was used as it is) into a measurement sample and measuring it using a thermomechanical analyzer (Rigaku Corporation, product name "TMA8310") under conditions of a nitrogen atmosphere, tension mode (49 mN), and a temperature rise rate of 5°C/min. The Tg of the polyimide obtained in each Example was determined by measuring the temperature at the intersection of the tangents drawn from the TMA curve to the curve before and after the inflection point. The CTE of the polyimide obtained in each Example was determined by calculating the average value of the change in length per 1°C in the temperature range of 100°C to 200°C from the TMA curve. The results are shown in Table 1.

表1に示す結果からも明らかなように、ジアミン化合物としてBAPPを利用した実施例3~4及び比較例3~4について対比すると、BNBDA-AとBNBDA-Bの総量に対してBNBDA-Aを30モル%以上含有するテトラカルボン酸二無水物を利用した場合(実施例3~4)には、BNBDA-Bを100モル%含有するテトラカルボン酸二無水物(比較例3)及びBNBDA-Cを100モル%含有するテトラカルボン酸二無水物(比較例4)と対比して、ポリアミド酸(PAA)の固有粘度がより高い値となっていることが分かった。ここで、実施例3~4及び比較例3~4がテトラカルボン酸二無水物の種類以外は同じ条件を採用していることを考慮すれば、BNBDA-AとBNBDA-Bの総量に対してBNBDA-Aを30モル%以上含有するテトラカルボン酸二無水物をポリイミド製造用のモノマーとした場合(実施例3~4)には、BNBDA-Bを100モル%含有するテトラカルボン酸二無水物をポリイミド製造用のモノマーとした場合(比較例3)及びBNBDA-Cを100モル%含有するテトラカルボン酸二無水物をポリイミド製造用のモノマーとした(比較例4)と対比して、モノマーがより高い重合反応性を示すことが分かった。 As is clear from the results shown in Table 1, when comparing Examples 3 to 4 and Comparative Examples 3 to 4 in which BAPP was used as the diamine compound, it was found that when a tetracarboxylic dianhydride containing 30 mol% or more of BNBDA-A relative to the total amount of BNBDA-A and BNBDA-B was used (Examples 3 to 4), the intrinsic viscosity of the polyamic acid (PAA) was higher than that of a tetracarboxylic dianhydride containing 100 mol% BNBDA-B (Comparative Example 3) and a tetracarboxylic dianhydride containing 100 mol% BNBDA-C (Comparative Example 4). Considering that the same conditions were used in Examples 3 to 4 and Comparative Examples 3 to 4 except for the type of tetracarboxylic dianhydride, when a tetracarboxylic dianhydride containing 30 mol% or more of BNBDA-A relative to the total amount of BNBDA-A and BNBDA-B was used as a monomer for polyimide production (Examples 3 to 4), it was found that the monomer exhibited higher polymerization reactivity compared to when a tetracarboxylic dianhydride containing 100 mol% of BNBDA-B was used as a monomer for polyimide production (Comparative Example 3) and when a tetracarboxylic dianhydride containing 100 mol% of BNBDA-C was used as a monomer for polyimide production (Comparative Example 4).

また、ジアミン化合物としてODAを利用した実施例5及び比較例5について対比すると、BNBDA-Aを100モル%含有するテトラカルボン酸二無水物を利用した場合(実施例5)に、BNBDA-Cを100モル%含有するテトラカルボン酸二無水物(比較例5)と対比して、ポリアミド酸(PAA)の固有粘度がより高い値となっていることも分かった。このような結果からも、BNBDA-Aを100モル%含有するテトラカルボン酸二無水物をポリイミド製造用のモノマーとした場合(実施例5)には、BNBDA-Cを100モル%含有するテトラカルボン酸二無水物をポリイミド製造用のモノマーとした場合(比較例5)と対比して、モノマーがより高い重合反応性を示すことが分かった。 In addition, comparing Example 5 and Comparative Example 5, in which ODA was used as the diamine compound, it was found that when a tetracarboxylic dianhydride containing 100 mol% of BNBDA-A was used (Example 5), the intrinsic viscosity of the polyamic acid (PAA) was higher than that of a tetracarboxylic dianhydride containing 100 mol% of BNBDA-C (Comparative Example 5). From these results, it was found that when a tetracarboxylic dianhydride containing 100 mol% of BNBDA-A was used as a monomer for producing polyimide (Example 5), the monomer exhibited higher polymerization reactivity than when a tetracarboxylic dianhydride containing 100 mol% of BNBDA-C was used as a monomer for producing polyimide (Comparative Example 5).

このように、BNBDA-AとBNBDA-Bの総量に対してBNBDA-Aを30モル%以上含有するテトラカルボン酸二無水物をポリイミド製造用のモノマーとした場合に、ポリアミド酸(PAA)の固有粘度がより高い値となる理由は必ずしも定かではないが、BNBDA-Aの構造等から、モノマーの溶解性がより向上して重合性が向上し、これにより得られるポリアミド酸の分子量が高くなり、より高い固有粘度を有するポリアミド酸を形成できるものと本発明者らは推察している。 Thus, when a tetracarboxylic dianhydride containing 30 mol % or more of BNBDA-A relative to the total amount of BNBDA-A and BNBDA-B is used as a monomer for producing polyimide, the reason why the intrinsic viscosity of the polyamic acid (PAA) becomes higher is not necessarily clear. However, the inventors speculate that due to the structure of BNBDA-A, etc., the solubility of the monomer is improved and the polymerization is improved, which results in a higher molecular weight of the resulting polyamic acid, making it possible to form a polyamic acid with a higher intrinsic viscosity.

また、ジアミン化合物としてBAPPを利用した実施例3~4及び比較例3~4について対比すると、実施例3~4で得られたポリイミドは、Td5%がより高い値となっており、ジアミン化合物が同じ系においては、BNBDA-AとBNBDA-Bの総量に対してBNBDA-Aを30モル%以上含有するテトラカルボン酸二無水物を利用することで、得られるポリイミドのTd5%を基準とした耐熱性がより高いものとなることが確認された。また、実施例5及び比較例5について対比すると、実施例5で得られたポリイミドはTd5%がより高い値となっており、ジアミン化合物が同じ系においては、BNBDA-Aを100モル%含有するテトラカルボン酸二無水物を利用した場合に、やはり得られるポリイミドのTd5%を基準とした耐熱性がより高いものとなることも確認された。なお、表1に記載した結果から、実施例3~9で得られたポリイミドはいずれも、比較例3~5で得られたポリイミドと対比してTd5%がより高い値となっており、かかる結果からも、BNBDA-AとBNBDA-Bの総量に対してBNBDA-Aを30モル%以上含有するテトラカルボン酸二無水物を利用することで、より高い水準の耐熱性を示すポリイミドが得られることが分かる。このようなTd5%の測定結果から、BNBDA-AとBNBDA-Bの総量に対してBNBDA-Aを30モル%以上含有するテトラカルボン酸二無水物を利用した場合(実施例3~9)には、より高度な耐熱性を有するポリイミドが得られることが分かった。 In addition, when comparing Examples 3 to 4 and Comparative Examples 3 to 4 in which BAPP was used as the diamine compound, the polyimides obtained in Examples 3 to 4 had higher Td5% values, and it was confirmed that in a system in which the diamine compound is the same, by using a tetracarboxylic dianhydride containing 30 mol% or more of BNBDA-A relative to the total amount of BNBDA-A and BNBDA-B, the heat resistance of the polyimide obtained based on Td5% is higher. In addition, when comparing Example 5 and Comparative Example 5, the polyimide obtained in Example 5 had a higher Td5% value, and it was also confirmed that in a system in which the diamine compound is the same, by using a tetracarboxylic dianhydride containing 100 mol% of BNBDA-A, the heat resistance of the polyimide obtained based on Td5% is higher. From the results shown in Table 1, the polyimides obtained in Examples 3 to 9 all had higher Td5% values compared to the polyimides obtained in Comparative Examples 3 to 5. From these results, it can be seen that by using a tetracarboxylic dianhydride containing 30 mol% or more of BNBDA-A relative to the total amount of BNBDA-A and BNBDA-B, a polyimide exhibiting a higher level of heat resistance can be obtained. From these Td5% measurement results, it can be seen that when a tetracarboxylic dianhydride containing 30 mol% or more of BNBDA-A relative to the total amount of BNBDA-A and BNBDA-B is used (Examples 3 to 9), a polyimide with a higher level of heat resistance can be obtained.

このように、BNBDA-AとBNBDA-Bの総量に対してBNBDA-Aを30モル%以上含有するテトラカルボン酸二無水物をポリイミド製造用のモノマーとした場合に、得られるポリイミドの耐熱性が向上する理由は必ずしも定かではないが、テトラカルボン酸二無水物中のBNBDA-Aの構造に由来してポリイミドの分子骨格がより直線性の高い剛直なものとなり、そのような剛直な分子骨格部分が特定量以上含まれる状態となるため、Td5%を基準とした耐熱性がより高いものとなるものと本発明者らは推察している。 Thus, when a tetracarboxylic dianhydride containing 30 mol % or more of BNBDA-A relative to the total amount of BNBDA-A and BNBDA-B is used as a monomer for producing polyimide, the reason for the improved heat resistance of the resulting polyimide is not necessarily clear, but the inventors speculate that the molecular skeleton of the polyimide becomes more linear and rigid due to the structure of BNBDA-A in the tetracarboxylic dianhydride, and that a certain amount or more of such rigid molecular skeleton portions are contained, resulting in higher heat resistance based on Td5%.

なお、表1に示すように本発明のポリイミドはいずれもTgが333℃以上であり、かかる観点からも高い耐熱性を有することが分かった。また、本発明のポリイミドはいずれもCTEが60ppm/K以下となっており、寸法安定性の点においても優れたものであることが分かった。 As shown in Table 1, all of the polyimides of the present invention have a Tg of 333°C or higher, and from this viewpoint, they are also found to have high heat resistance. In addition, all of the polyimides of the present invention have a CTE of 60 ppm/K or less, and are also found to have excellent dimensional stability.

以上説明したように、本発明によれば、より高度な水準の耐熱性を有するポリイミドを製造するための原料モノマーとして使用することが可能であり、しかもポリイミドを製造するための原料モノマーとして使用した場合に重合反応性をより向上させることも可能なテトラカルボン酸二無水物、前記テトラカルボン酸二無水物を効率よく製造するために用いることが可能なカルボニル化合物、より高度な水準の耐熱性を有することが可能なポリイミド、前記ポリイミドを製造するために好適に利用することが可能なポリイミド前駆体樹脂を提供することが可能となる。なお、このような本発明のポリイミドは、前述の各種用途(例えばフレキシブル配線基板用フィルム等)に利用するためのポリイミド製品を製造するための材料等として有用である。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a tetracarboxylic dianhydride that can be used as a raw monomer for producing polyimides having a higher level of heat resistance and that can further improve polymerization reactivity when used as a raw monomer for producing polyimides, a carbonyl compound that can be used to efficiently produce the tetracarboxylic dianhydride, a polyimide that can have a higher level of heat resistance, and a polyimide precursor resin that can be suitably used to produce the polyimide. The polyimide of the present invention is useful as a material for producing polyimide products for use in the various applications described above (e.g., films for flexible wiring boards, etc.).

Claims (4)

下記一般式(1):
[式(1)中、Rはそれぞれ独立に水素原子及びメチル基よりなる群から選択される1種を示し、
及びRはそれぞれ独立に水素原子及びメチル基よりなる群から選択される1種を示す。]
で表されるエキソ/エキソ型の立体構造を有する酸二無水物(A)からなるテトラカルボン酸二無水物、又は、前記酸二無水物(A)並びに下記一般式(2):
[式(2)中、R、R及びRはそれぞれ上記式(1)中のR、R及びRと同義である。]
で表されるエンド/エキソ型の立体構造を有する化合物及びその鏡像体であるエキソ/エンド型の立体構造を有する化合物からなる群から選択される少なくとも1種の酸二無水物(B)からなるテトラカルボン酸二無水物であり、かつ、
前記酸二無水物(A)及び(B)の総量に対する前記酸二無水物(A)の含有量がモル比で30~100モル%であることを特徴とするテトラカルボン酸二無水物。
The following general formula (1):
In formula (1), R 1 each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom and a methyl group ;
R2 and R3 each independently represent one selected from the group consisting of a hydrogen atom and a methyl group .
or a tetracarboxylic acid dianhydride comprising an acid dianhydride (A) having an exo/exo stereostructure represented by the following general formula (2):
[In formula (2), R 1 , R 2 and R 3 are the same as R 1 , R 2 and R 3 in formula (1), respectively.]
and a compound having an exo/endo stereostructure which is an enantiomer thereof, and
A tetracarboxylic dianhydride, characterized in that the content of the acid dianhydride (A) relative to the total amount of the acid dianhydrides (A) and (B) is 30 to 100 mol % in terms of molar ratio.
下記一般式(3):
[式(3)中、Rはそれぞれ独立に水素原子及びメチル基よりなる群から選択される1種を示し、
及びRはそれぞれ独立に水素原子及びメチル基よりなる群から選択される1種を示し、
はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数6~20のアリール基及び炭素数7~20のアラルキル基よりなる群から選択される1種を示す。]
で表されるエキソ/エキソ型の立体構造を有するカルボニル化合物(A)からなるカルボニル化合物、又は、前記カルボニル化合物(A)並びに下記一般式(4):
[式(4)中、R、R、R及びRはそれぞれ上記式(3)中のR、R、R及びRと同義である。]
で表されるエンド/エキソ型の立体構造を有する化合物及びその鏡像体であるエキソ/エンド型の立体構造を有する化合物からなる群から選択される少なくとも1種のカルボニル化合物(B)からなるカルボニル化合物であり、かつ、
前記カルボニル化合物(A)及び(B)の総量に対する前記カルボニル化合物(A)の含有量がモル比で30~100モル%であることを特徴とするカルボニル化合物。
The following general formula (3):
In formula (3), R 1 each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom and a methyl group ;
R2 and R3 each independently represent one selected from the group consisting of a hydrogen atom and a methyl group ;
Each R 4 independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms.
or a carbonyl compound comprising the carbonyl compound (A) having an exo/exo stereostructure represented by the following general formula (4):
[In formula (4), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same as R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in formula (3) above, respectively.]
and a compound having an exo/endo stereostructure which is an enantiomer thereof, and
A carbonyl compound, characterized in that the content of the carbonyl compound (A) relative to the total amount of the carbonyl compounds (A) and (B) is 30 to 100 mol % in terms of molar ratio.
下記一般式(5):
[式(5)中、Rはそれぞれ独立に水素原子及びメチル基よりなる群から選択される1種を示し、
及びRはそれぞれ独立に水素原子及びメチル基よりなる群から選択される1種を示し、
は炭素数6~50のアリーレン基を示す。]
で表されるエキソ/エキソ型の立体構造を有する繰り返し単位(A)を含有するポリイミド、又は、前記繰り返し単位(A)並びに下記一般式(6):
[式(6)中、R、R、R及びRはそれぞれ上記式(5)中のR、R、R及びRと同義である。]
で表されるエンド/エキソ型の立体構造を有する構造単位及びその鏡像体であるエキソ/エンド型の立体構造を有する構造単位からなる群から選択される少なくとも1種の繰り返し単位(B)を含有するポリイミドであり、かつ、
前記繰り返し単位(A)及び(B)の総量に対する前記繰り返し単位(A)の含有量がモル比で30~100モル%であることを特徴とするポリイミド。
The following general formula (5):
In formula (5), R 1 each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom and a methyl group ;
R2 and R3 each independently represent one selected from the group consisting of a hydrogen atom and a methyl group ;
R 5 represents an arylene group having 6 to 50 carbon atoms.
or a polyimide containing a repeating unit (A) having an exo/exo type stereostructure represented by the following general formula (6):
[In formula (6), R 1 , R 2 , R 3 and R 5 are the same as R 1 , R 2 , R 3 and R 5 in formula (5), respectively.]
and a structural unit having an exo/endo type stereostructure which is a mirror image thereof, and at least one repeating unit (B) selected from the group consisting of a structural unit having an endo/exo type stereostructure represented by the formula :
A polyimide characterized in that the content of the repeating unit (A) relative to the total amount of the repeating units (A) and (B) is 30 to 100 mol % in terms of molar ratio.
下記一般式(7):
[式(7)中、Rはそれぞれ独立に水素原子及びメチル基よりなる群から選択される1種を示し、
及びRはそれぞれ独立に水素原子及びメチル基よりなる群から選択される1種を示し、
は炭素数6~50のアリーレン基を示し、
はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1~6のアルキル基及び炭素数3~9のアルキルシリル基よりなる群から選択される1種を示し、
ノルボルナン環を形成する炭素原子aには*1で表される結合手及び*2で表される結合手のうちの一方が結合し、ノルボルナン環を形成する炭素原子bには*1で表される結合手及び*2で表される結合手のうちのもう一方が結合し、ノルボルナン環を形成する炭素原子cには*3で表される結合手及び*4で表される結合手のうちの一方が結合し、かつ、ノルボルナン環を形成する炭素原子dには*3で表される結合手及び*4で表される結合手のうちのもう一方が結合する。]
で表されるエキソ/エキソ型の立体構造を有する繰り返し単位(A’)を含有するポリイミド前駆体樹脂、又は、前記繰り返し単位(A’)並びに下記一般式(8):
[式(8)中、R、R、R、R、Y、a~d及び*1~*4はそれぞれ上記式(7)中のR、R、R、R、Y、a~d及び*1~*4と同義である。]
で表されるエンド/エキソ型の立体構造を有する構造単位及びその鏡像体であるエキソ/エンド型の立体構造を有する構造単位からなる群から選択される少なくとも1種の繰り返し単位(B’)を含有するポリイミド前駆体樹脂であり、かつ、
前記繰り返し単位(A’)及び(B’)の総量に対する前記繰り返し単位(A’)の含有量がモル比で30~100モル%であることを特徴とするポリイミド前駆体樹脂。
The following general formula (7):
In formula (7), R 1 each independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom and a methyl group ;
R2 and R3 each independently represent one selected from the group consisting of a hydrogen atom and a methyl group ;
R5 represents an arylene group having 6 to 50 carbon atoms;
Each Y 1 independently represents one selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and an alkylsilyl group having 3 to 9 carbon atoms;
One of the bonds represented by *1 and *2 is bonded to the carbon atom a forming the norbornane ring, the other of the bonds represented by *1 and *2 is bonded to the carbon atom b forming the norbornane ring, one of the bonds represented by *3 and *4 is bonded to the carbon atom c forming the norbornane ring, and the other of the bonds represented by *3 and *4 is bonded to the carbon atom d forming the norbornane ring.]
or a polyimide precursor resin containing a repeating unit ( A') having an exo/exo type stereostructure represented by the following general formula (8):
[In formula (8), R 1 , R 2 , R 3 , R 5 , Y 1 , a to d, and *1 to *4 are respectively defined as R 1 , R 2 , R 3 , R 5 , Y 1 , a to d, and *1 to *4 in formula (7) above.]
and a structural unit having an exo/endo type stereostructure which is a mirror image thereof, and at least one repeating unit (B') selected from the group consisting of a structural unit having an endo/exo type stereostructure represented by the formula :
A polyimide precursor resin, characterized in that the content of the repeating unit (A') relative to the total amount of the repeating units (A') and (B') is 30 to 100 mol % in terms of molar ratio.
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